Cdk活性化キナーゼによる卵子形成進行制御機構の解明

阐明 Cdk 激活激酶控制卵子发生进程的机制

• 批准号: 11J02886
• 负责人: 藤井 渉
• 金额: $ 0.83万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2011 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11J02886/
• 关键词: CDK活性化キナーゼ; 卵成熟; 遺伝子組換えマウス; Zinc Finger Nuclease; Cdk活性化キナーゼ(CAK); 卵子形成; 哺乳類卵

本研究は、哺乳類卵子形成過程におけるCDK活性化キナーゼ(CAK)の役割を明らかにすることを目的として、ブタおよびマウスの卵子形成の各過程におけるCAKの機能解析を行った。はじめに、ブタ卵成熟過程において、CAKはCDC2 161番スレオニン(CDC2-T161)のリン酸化を介したMPFの活性化によって減数分裂の進行に寄与しており、CAK複合体のキナーゼタンパク質であるCDK7が過剰に発現することによって染色体分離に異常を呈することなく通常より早期に第二減数分裂中期に到達することを見出した。また、卵成熟過程ではCAKの活性変動とは独立してCDC2-T161の脱リン酸化が引き起こされ、体細胞分裂においてCDC2-T161の脱リン酸化に機能するとされるものとは異なる脱リン酸化酵素が機能していることが示唆された。続いて、ブタ卵子形成過程においてBrUTPの取り込みを指標とした転写活性測定系を確立し、ブタ卵子形成過程における転写活性の動態を初めて明らかにした。また、CAK関連遺伝子群の機能解析に必要な遺伝子改変マウスを効率よく作製するために、人工ヌクレアーゼであるZinc Finger Nuclease (ZFN)を用いた遺伝子破壊マウスの作製を試み、4-6個のZinc FingerドメインからなるZFNのプラスミドベクターを効率よく作製する系を新たに確立した。これによって、1ヶ月程度といった極めて短期間で遺伝子破壊マウスの作製が可能となった。現在、本方法によってCAK制御関連遺伝子の遺伝子破壊マウスの作製を行っている。

本研究的目的是阐明CDK激活激酶（CAK）在哺乳动物卵子发生中的作用，并分析了CAK在猪和小鼠卵子发生各过程中的功能。首先，在猪卵母细胞成熟过程中，CAK 通过 CDC2 苏氨酸 161 (CDC2-T161) 的磷酸化激活 MPF，从而促进减数分裂的进展，而 CAK 复合体的激酶蛋白 CDK7 有助于减数分裂的进展。该基因的过度表达使得第二次减数分裂中期比平常更早到达，并且染色体分离不出现异常。另外，在卵母细胞成熟过程中，CDC2-T161的去磷酸化与CAK活性的变化无关，并且这种去磷酸化酶与据说在体细胞分裂期间使CDC2-T161去磷酸化的酶不同。正在运作。接下来，我们建立了以BrUTP掺入为指标的猪卵母细胞形成过程中的转录活性测量系统，并首次阐明了猪卵子发生过程中转录活性的动态。此外，为了有效地产生 CAK 相关基因功能分析所需的转基因小鼠，我们尝试使用人工核酸酶、锌指核酸酶 (ZFN) 和 4-6 锌来创建基因破坏的小鼠。用于高效生产由指结构域组成的 ZFN 质粒载体的新系统。这使得在极短的时间内（大约一个月）培育出基因破坏的小鼠成为可能。目前，我们正在使用这种方法来生成与 CAK 调节相关的基因被基因破坏的小鼠。

项目成果

哺乳類卵の減数分裂におけるCDC2 T161のリン酸化制御機構

哺乳动物卵减数分裂过程中CDC2 T161的磷酸化控制机制

• 发表时间: 2012
• 作者: Tadanori Kurosawa;Tomoya Higashihara;Mitsuru Ueda;戸江哲理;石川智・鹿島薫・七山太・重野聖之;藤井渉
• 通讯作者: 藤井渉

CDK7 and CCNH Are Components of CDK-Activating Kinase and Are Required for Meiotic Progression of Pig Oocytes

• DOI: 10.1095/biolreprod.111.091801
• 发表时间: 2011-12-01
• 期刊: BIOLOGY OF REPRODUCTION
• 影响因子: 3.6
• 作者: Fujii, Wataru;Nishimura, Takanori;Naito, Kunihiko
• 通讯作者: Naito, Kunihiko

The Regulation Mechanism of Phosphorylatlon of cdc2 rhreonine 161 During Porcine Oocyte Maturation.

猪卵母细胞成熟过程中cdc2 Rhreonine 161磷酸化的调控机制。

• 发表时间: 2012
• 作者: Tadanori Kurosawa;Tomoya Higashihara;Mitsuru Ueda;戸江哲理;石川智・鹿島薫・七山太・重野聖之;藤井渉;戸江哲理;Wataru Fujii
• 通讯作者: Wataru Fujii

Analyses of the Involvement of PKA Regulation Mechanism in Meiotic lncon〕petence of Porcine Growing Oocytes.

PKA调控机制参与猪卵母细胞减数分裂失常的分析。

• DOI: 10.1095/biolreprod.112.101279
• 发表时间: 2013
• 期刊: Biology of Reproduction
• 影响因子: 3.6
• 作者: An-Dih Yu;Tadanori Kurosawa;Mitsuru Ueda;Wen-Chang Chen;戸江哲理;Takanori Nishimura
• 通讯作者: Takanori Nishimura

ブタ卵成熟過程におけるCDC2 161番スレオニンのリン酸化制御機構

猪卵母细胞成熟过程中CDC2苏氨酸161的磷酸化控制机制

• 发表时间: 2012
• 作者: Tadanori Kurosawa;Yi-Cang Lai;An-Dih Yu;Hung-Chin Wu;Tomoya Higashihara;Mitsuru Ueda;Wen-Chang;Chen;藤井渉
• 通讯作者: 藤井渉