減数分裂期におこるサブテロメア型組換えの分子基盤

减数分裂过程中亚端粒重组的分子基础

基本信息

批准号：
22K15129
负责人：
今井裕紀子
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Genetics
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22K15129/
关键词：
減数分裂相同組換えゼブラフィッシュ組換えテロメア

项目摘要

減数分裂期の相同組換えは、正確な染色体分配と多様性の創出を担う重要なメカニズムである。この組換えは部位特異的なDNAの二重鎖切断（DSB）によって始まる。ヒトの精子形成では、テロメア近傍でDSBが起こりやすいが、そのメカニズムは全くわかっていない。本研究では、ヒトの精子形成と類似した特徴を持つゼブラフィッシュをモデルとして、テロメア近傍でDSBを引き起こすメカニズムの解明を目指す。マウスのDSBに必須のIHO1/Iho1は、ゼブラフィッシュにおいて組換え初期のテロメア近傍に局在するが、サブテロメア型のDSB形成における機能と局在メカニズムは未知である。そこで、サブテロメア近傍でおこるDSB形成の鍵となる因子として、Iho1に着目した。2022年度は、Iho1のnull変異体についてガンマ線照射実験と免疫細胞化学による精母細胞の表現型解析を行ったところ、Iho1がゼブラフィッシュのDSB形成に必須であることが明らかになった。また、マウスでは、軸構造に局在するHormad1タンパク質との相互作用によってIHO1が染色体上にリクルートされることが知られている。そこで、野生型とDSBの起こらないspo11変異体ゼブラフィッシュにおけるIho1とHormad1の局在を免疫細胞化学により解析したところ、spo11変異体ではIho1とHormad1で異なる局在が見られたことから、ゼブラフィッシュIho1がマウスとは異なったメカニズムで、テロメア近傍へローディングされることが示唆された。

减数分裂过程中的同源重组是负责染色体精确分离和多样性创造的重要机制。这种重组是由位点特异性 DNA 双链断裂 (DSB) 启动的。在人类精子发生过程中，DSB往往发生在端粒附近，但其机制完全未知。在本研究中，我们旨在以斑马鱼为模型，阐明端粒附近 DSB 的形成机制，其具有与人类精子发生相似的特征。 IHO1/Iho1 对小鼠 DSB 至关重要，在斑马鱼的早期重组过程中位于端粒附近，但其在亚端粒 DSB 形成中的功能和定位机制尚不清楚。因此，我们将 Iho1 视为亚端粒附近 DSB 形成的关键因素。 2022年，我们利用伽马射线照射实验和免疫细胞化学对Iho1无效突变体进行精母细胞表型分析，发现Iho1对于斑马鱼DSB形成至关重要。此外，在小鼠中，已知 IHO1 通过与位于轴向结构中的 Hormad1 蛋白相互作用而被招募到染色体上。因此，我们通过免疫细胞化学分析了Iho1和Hormad1在野生型和不发育DSB的spo11突变体斑马鱼中的定位，发现Iho1和Hormad1在spo11突变体中具有不同的定位。这些结果表明Iho1被加载在端粒附近。与小鼠的机制不同。

项目成果

期刊论文数量（6）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Disruption of the nuclear envelope-telomere attachment in zebrafish meiosis

斑马鱼减数分裂中核膜端粒附着的破坏

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Arata Masaki;Usami Fumiko Matsukawa;Fujimori Toshihiko;Masaki Arata;Yukiko Imai;Yukiko Imai
通讯作者：
Yukiko Imai

ゼブラフィッシュ減数分裂における組換え開始

斑马鱼减数分裂中的重组起始

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Arata Masaki;Usami Fumiko Matsukawa;Fujimori Toshihiko;Masaki Arata;Yukiko Imai;Yukiko Imai;今井裕紀子;Yukiko Imai;今井裕紀子
通讯作者：
今井裕紀子

The Hebrew University of Jerusalem(イスラエル)

耶路撒冷希伯来大学（以色列）