動原体は、遺伝物質を含む繊維- -細胞分裂(有糸分裂又は減数分裂)の2つの方法のいずれかによって分割しようとしているセル内の染色体を移動に特化したタンパク質構造です。
動原体は、複製された染色体の中心にあるセントロメアと呼ばれる領域にさまざまなタンパク質が集まって形成されます。セントロメアは、紡錘体の微小管と染色体の間の主要な接続点であり、結果として生じる細胞間でこれらが均等に分配されるようになっています。
一部の生物は、セントロメアが配置されているこの中央領域のみを持っています。これらの生物は「単動原体」と呼ばれ、脊椎動物、植物の大部分、および真菌が含まれます。
それどころか、線虫(扁形線虫)や、動原体を染色体に沿った拡散した動原体に組み立てる植物など、いくつかの生物がいます。これらの生物は「ホロセントリック」と呼ばれます。
キネトコアの構造
キネトコアは、内側の領域と外側の領域で構成されています。内側の領域は、「セントロメアDNA」と呼ばれる反復性の高いDNAを介してセントロメアに接続されています。この材料は、クロマチンの特殊な形に組み立てられます。
動原体の外側の領域はタンパク質が豊富で、分裂しようとしている細胞の極の両端にある紡錘繊維を構成する微小管に接続する働きをします。これらの動的コンポーネントは、有糸分裂中にのみ機能します。
内部部分と外部部分の間にある、繊維状クラウンと呼ばれる3番目の領域について説明しました。線維性冠は、恒久的および一時的なタンパク質のネットワークから作成され、その機能は、微小管の外板への付着を調節するのを助けることです。
各地域は、姉妹染色分体の分離を支援する特定の方法で機能します。それらの活動と関係は細胞分裂の間にのみ発生し、染色分体を分離するのを助けるので不可欠です。各染色分体には、独自の動原体があります。
動原体関数
キネトコアは、分裂細胞に対して以下を含む多くの重要な機能を実行します:
-微小管の末端と染色体の結合
-細胞分裂の前にこれらの結合をチェック
-細胞周期の進行を遅らせるチェックポイントの活性化(欠陥が検出された場合)
-染色体を極に向かって動かすのに必要な力の生成。
細胞分裂の重要性
細胞周期中、特定の段階でチェックが行われ、細胞分裂が適切に、エラーなく行われることを確認します。
チェックの1つは、紡錘糸が動原体の染色体に正しく接続されていることを確認することです。そうでない場合、細胞は間違った数の染色体で終わる可能性があります。
エラーが検出されると、修正が行われるまで細胞周期プロセスが停止します。これらのエラーを修正できない場合、細胞はアポトーシスと呼ばれるプロセスを通じて自己破壊します。
最後に、動原体は有糸分裂と減数分裂の間に染色体分離を駆動する重要な分子機械です。適切な細胞分裂に重要な幅広い機能を持つ約100のタンパク質が同定されています。
参考文献
- アルバートソン、DG、およびトムソン、JN(1993)。線虫Caenorhabditis elegansの減数分裂におけるホロセントリック染色体の分離 染色体研究、1(1)、15–26。
- Chan、GK、Liu、ST、およびYen、TJ(2005)。動原体の構造と機能。細胞生物学の傾向、15(11)、589–598。
- チーズマン、IM(2016)。キネトコア。生物学におけるコールドスプリングハーバーの視点、6(7)、1〜19。
- クリーブランド、DW、毛、Y。、およびサリバン、KF(2003)。セントロメアと動原体:エピジェネティクスから有糸分裂チェックポイントシグナリングまで。セル、112(4)、407-421。
- ジョンソン、MK、およびワイズ、DA(2009)。動原体は前進します:有糸分裂の私たちの理解への分子的および遺伝的技術の貢献。BioScience、59(11)、933-943。
- Lodish、H.、Berk、A.、Kaiser、C.、Krieger、M.、Bretscher、A.、Ploegh、H.、Amon、A.&Martin、K.(2016)分子細胞生物学(第8版)。WH Freeman and Company。
- Maiato、H.(2004)。動的キネトコア-微小管インターフェース。Journal of Cell Science、117(23)、5461-5477。
- van Hooff、JJ、トロマー、E.、van Wijk、LM、Snel、B。、およびKops、GJ(2017)。比較ゲノミクスによって明らかにされた真核生物の動原体ネットワークの進化のダイナミクス。EMBOレポート、1〜13。