老化卵子の染色体数異常を抑止することに成功~人工動原体による「おとり戦略」の発見~

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2025-11-04 理化学研究所

Web要約 の発言:
理化学研究所(生命機能科学研究センター)らは、加齢で頻発する卵子の染色体数異常を抑える新戦略を開発した。老化マウス卵母細胞に、動原体タンパク質(NDC80–NUF2)を多数集積させたタンパク質由来の人工動原体クラスタをmRNA導入で細胞内自己組立させると、クラスタが紡錘体微小管と自律的に結合し、天然動原体への過剰な微小管接続を「おとり」として吸収。張力のかかり過ぎによる染色体の早期分離を劇的に減らし、成熟後の卵子で異数性の発生を有意に抑えた。結合安定性を調整することで染色体整列を乱さず過剰結合のみを除去できる条件も同定。本手法は世界初の全タンパク質製の機能的人工動原体で、不妊・流産やダウン症リスク低減に向けた生殖補助技術の基盤となる。ヒトでの有効性検証やIVM導入、胚発生への影響評価が今後の課題。

老化卵子の染色体数異常を抑止することに成功~人工動原体による「おとり戦略」の発見~
人工動原体を微小管の「おとり」にして染色体数異常を抑える卵子老化の克服戦略

<関連情報>

卵母細胞における減数分裂エラーを防ぐためのデコイとしてタンパク質ベースの人工動原体を設計する Designing protein-based artificial kinetochores as decoys to prevent meiotic errors in oocytes

Yuanzhuo Zhou,Kohei Asai,Hirohisa Kyogoku & Tomoya S. Kitajima
Nature Cell Biology  Published:04 November 2025
DOI:https://doi.org/10.1038/s41556-025-01792-w

Abstract

Chromosome mis-segregation during meiosis in oocytes causes miscarriages and congenital diseases. Ageing-associated premature chromosome separation is a major cause of mis-segregation. Effective prevention of premature chromosome separation has not yet been achieved. Here we design protein-based artificial kinetochores that act as decoys to prevent premature chromosome separation. Designed artificial kinetochore-like decoys are submicroscale clusters of NDC80-NUF2-tethered protein particles that can establish a biorientation-like state by competing with chromosomal kinetochores for HURP-decorated microtubules. This competition reduces excessive bipolar microtubule pulling forces exerted on chromosomes, thereby effectively preventing premature chromosome separation during meiosis I and II in aged mouse oocytes. These effects suppress egg aneuploidy. This study provides a decoy strategy with biocompatible artificial kinetochores to prevent ageing-associated meiotic errors in oocytes.

細胞遺伝子工学
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