生物物理の最先端技術で細胞分裂と胚発生の分子機構を解き明かす

教員

Research Summary

私達の体を構成する細胞の内には核や紡錘体を初めとするミクロンサイズの構造体が多様に存在し、そのかたちや大きさをダイナミックに変化させながら染色体の動態を制御しています。当研究室では、生物物理に立脚した独自の顕微操作技術、一分子イメージング、試験管内再構成等の手法を駆使してこれらの構造体が示す時空間的変化を高解像で捉え、細胞分裂や胚発生の成功を支える分子機構を定量的視点から解明すべく研究を進めています。

アフリカツメガエル（A）とマウスをモデルに、胚発生初期の細胞内ダイナミクスを研究している。最近の研究では、ツメガエル卵（B）から抽出した細胞質を使って紡錘体の形成過程を詳細に可視化解析し（C）、染色体分配に必須の構造が自己組織的に構築される径路を明らかにした（D）。

Selected Publications

Fukuyama T, Yan L, Tanaka M, Yamaoka M, Saito K, Ti SC, Liao CC, Hsia KC, Maeda YT, Shimamoto Y. Morphological growth dynamics, mechanical stability, and active microtubule mechanics underlying spindle self-organization. Proc Natl Acad Sci U S A. 2022 Nov;119(44):e2209053119.

Mori M, Yao T, Mishina T, Endoh H, Tanaka M, Yonezawa N, Shimamoto Y, Yonemura S, Yamagata K, Kitajima TS, Ikawa M. RanGTP and the actin cytoskeleton keep paternal and maternal chromosomes apart during fertilization. J Cell Biol. 2021 Oct 4;220(10):e202012001.

Takagi J, Sakamoto R, Shiratsuchi G, Maeda YT, Shimamoto Y. Mechanically Distinct Microtubule Arrays Determine the Length and Force Response of the Meiotic Spindle. Dev Cell. 2019 Apr 22;49(2):267-278.e5.