通常の細胞では、細胞周期イベントの制御は主に 2 つの方法で行われます:細胞周期チェックポイントと細胞周期調節因子です。 細胞周期チェックポイント 次の段階への細胞周期の進行を決定するために、内部および外部の手がかりを調べる真核生物の細胞周期の段階です。 細胞周期調節因子 連続的に細胞周期の発生を可能にします。
細胞周期は、細胞のライフ サイクル中に発生する一連のイベントです。細胞周期の 3 つの連続したイベントは、間期、有糸分裂期、および細胞質分裂です。間期では、DNA 複製に必要なオルガネラ、タンパク質、およびその他の分子の量が 2 倍になります。有糸分裂期には、核の分裂が起こります。細胞質分裂の間、2 つの娘核を取り囲む細胞質の分裂により、2 つの娘細胞が形成されます。適切な細胞分裂を確保するために、細胞周期のすべてのイベントを厳密に制御する必要があります。したがって、細胞は次の段階に進むためにいくつかのチェックポイントサイクルを通過する必要があります。これらのチェックポイントについては、この記事で説明しています。
対象となる主な分野
1.細胞周期とは
– 定義、段階、機能
2.正常細胞の細胞周期はどのように制御されているか
– チェックポイントによる細胞周期制御
重要な用語:細胞周期、チェックポイント、サイクリン、細胞質分裂、間期、有糸分裂期
細胞周期とは
細胞周期は、細胞内で起こる一連の出来事であり、細胞が 2 つの同一の娘細胞に分裂します。細胞周期の 3 つの段階は、間期、有糸分裂期、および細胞質分裂です。一般に、有糸分裂は、細胞周期中に発生する細胞分裂のタイプです。有糸分裂により、親細胞と同一の 2 つの娘細胞が生じます。娘細胞は、親細胞と同量の遺伝物質、オルガネラ、およびその他の分子で構成されています。細胞周期の段階は 図 1 に示されています .
図 1:細胞周期
間期
細胞周期の最初の段階は間期です。細胞は間期に次の核分裂の準備をします。間期の 3 つのフェーズは G1 です。 S期、S期、G2 段階。 G0 フェーズは、細胞周期に入る前に存在する、細胞の休止期です。 G0 のセル フェーズは G1 に入ります
<オール>有糸分裂 (M) 期
細胞周期の第 2 段階は、核の分裂が起こる有糸分裂期です。有糸分裂期の 4 つの段階は、前期、中期、後期、および終期です。
<オール>細胞質分裂
細胞周期の第 3 段階または最終段階は、細胞質分裂です。細胞質分裂の間、細胞質はオルガネラとともにほぼ均等に 2 つに分割されます。
正常な細胞で細胞周期がどのように制御されているか
親細胞が適切に分裂し、2 つの同一の娘細胞が生成されるようにするには、細胞周期のイベントを制御する必要があります。細胞周期イベントの制御は、主に 2 つの方法で行われます:細胞周期チェックポイントと細胞周期調節因子です。
細胞周期チェックポイント
細胞周期チェックポイントは真核生物の細胞周期の段階であり、細胞周期の次の段階への進行を判断するために内部および外部の手がかりを調べます。内部キューはシグナル分子である可能性があり、外部キューは DNA 損傷のシグナルである可能性があります。 G1 チェックポイント、G2 チェックポイント、スピンドル アセンブリ チェックポイントは、最も重要な 3 つの細胞周期チェックポイントです。
<オール>チェックポイントとサイクリンによる細胞周期の調節を 図 2 に示します .
図 2:チェックポイントとサイクリン
細胞周期調節因子
サイクリンとサイクリン依存性キナーゼ (CDK) は、細胞周期の連続的な発生を可能にする 2 種類の調節分子です。サイクリンと CDK はどちらもインタラクティブに機能します。サイクリンは調節サブユニットを生成するタンパク質であり、CDK は触媒サブユニットを生成する酵素です。 G1 サイクリン-CDK 複合体は G1 を準備します S サイクリンを促進する転写因子の発現を促進することにより、S 期の期細胞。 G1 サイクリン CDK 複合体は、S 期阻害剤も分解します。細胞周期の各段階で発現するサイクリンを 図 3 に示します .
図 3:サイクリンの発現サイクル
サイクリン D-CDK4/6 は G1 のタイミングを調節します 段階。 G1 で起動 サイクリン-CDK 複合体。サイクリン E-CDK2 複合体が細胞を G1 から押し出す S期へ(G1 /S 遷移)。サイクリン A-CDK2 は、複製複合体を分解することにより、S 期の DNA 複製を阻害します。サイクリン A-CDK2 の大きなプールが G2 を活性化します 段階。サイクリン B-CDK2 が G2 を押す フェーズから M フェーズ (G2 /M 遷移)。
結論
細胞周期は、細胞のライフ サイクル中に発生する一連のイベントです。細胞周期の 3 つの段階は、間期、有糸分裂期、および細胞質分裂です。細胞が適切に分裂するためには、細胞周期の各段階を制御する必要があります。したがって、各段階は 3 つのチェックポイントとさまざまなサイクリン CDK 複合体によって制御されます。
参照:
1.「細胞周期チェックポイント」。カーン アカデミー、こちらから入手できます。
2.「細胞周期調節因子」。カーン アカデミー、こちらから入手できます。
画像提供:
1.「動物の細胞周期-en」Kelvinsong 著 – 自作 (CC0)、Commons Wikimedia 経由
2.「0332 Cell Cycle With Cyclins and Checkpoints」、OpenStax – (CC BY 4.0)、Commons Wikimedia 経由
3.「Figure 10 03 02」CNX OpenStax – (CC BY 4.0)、Commons Wikimedia経由
