Cytokinesis

Photo by: fusebulb

Cytokinesis は、細胞がその細胞質を分割して 2 つの娘細胞を作り出すプロセスである。 有糸分裂の後の細胞分裂の最終段階である細胞質分裂は、新しい細胞世代の開始を知らせる、慎重に組織されたプロセスである。 1つの細胞が2つに分離するのは、収縮環と呼ばれる構造によって達成される。 収縮環は、筋肉と似たような働きをすると考えられている構造体です。 分子モーターであるミオシンが、収縮リングを形成するアクチンフィラメントを、細胞が2つに挟まれるまで、どんどん強く収縮させるのだ。 収縮リングの収縮は、財布の紐を締めて袋の上部を閉じるようなものだと例えられる。 この挟み込みの過程でできた溝は、1つの細胞が2つの細胞に切断される部位であるため、「切断溝」とも呼ばれている。

サイトキネシスは大きく4つのステップから構成されています。 最初のステップは、収縮環が形成される位置を定めることである。 紡錘体は染色体を娘細胞に分離する役割を担っているが、収縮環が形成される位置を決定する役割も担っているようである。 収縮環は、紡錘体の長軸に直交するように、その中間地点に形成される。 紡錘体の構成要素のうち、細胞膜に接触しているものはアストラル微小管と呼ばれ、アクチンと収縮環の他の構成要素をその場所に集めるよう、細胞周辺に信号を伝えると考えられている。 アクチンと微小管は、どちらも細胞骨格の一部である .

細胞質分裂の第二段階は、収縮リングを形成するアクチンフィラメントを組み立てることである。 収縮の動力源である分子モーターミオシンなど、その他のタンパク質もこの同じ領域で集合する。 第3段階は、収縮リングを実際に収縮させることである。 このステップでは、ミオシンがアクチンと相互作用して筋肉を収縮させるのと同じように、アデノシン三リン酸を動力源として、アクチンフィラメントを互いに押し合うように移動させる。 このステップでは、リングが小さくなるようにアクチンサブユニットを除去することも必要である。 最後のステップである細胞膜の破壊と再融合は、リングが収縮した時点で起こる

乳癌細胞が分裂している様子の着色走査電子顕微鏡写真。

最小のサイズになる。 この分裂と融合により、最終的に2つの娘細胞は互いに分離される。

有糸分裂の各ステップと同様に、細胞質分裂も高度に制御されている。 もし、染色体の複製と分離が完了する前に細胞が細胞質を分裂させてしまったら、それぞれの子孫細胞が適切な遺伝情報を受け取ることはまず不可能である。 そこで細胞は、すべての染色体が適切に分離された後に細胞質分裂が行われるように、いくつかの調節機構を備えている。 例えば、「紡錘体チェックポイント」があり、すべての染色体が紡錘体に付着していることを確認する。 細胞分裂の全プロセスは、チェックポイントの条件が満たされるまで、チェックポイントで待機する。 チェックポイントの条件が満たされると、プロセスは継続され、細胞質分裂で終了する。

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