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こもあ生物学

日記帳38

 細胞周期

2005年6月28日 (火) 1 細胞周期装置と細胞周期調節系の二つが必要である
1)細胞周期が動くには2種類の装置が必要である

2)細胞周期装置と細胞周期調節系である

3)細胞周期は決まった順序でおこる

4)細胞周期調節系は、これらの過程で働く酵素などのタンパク質を適切な時期に活性化し、その過程が完了したところで不活化しなくてはならない

[5)細胞周期装置とは、『細胞生物学』中に定義が与えられてない。細胞そのもののことを意味しているようにもとれる]

2005年6月28日 (火) 2 G1、G2にチェックポイントがある
1)一つの制御装置が、決まった順序で、各過程を開始させる

2)制御装置は、完了しつつある過程からフィードバックを受ける

3)たとえばM期の前にS期が完了していなければならない。DNAが損傷を受けて修復が必要となりDNA合成が送れたり止まったりしたら、有糸分裂も細胞分裂も送れる必要がある

4)さまざまのチェックポイントをもうけて、周期を止められる分子ブレーキを用意している

5)細胞周期のG1期には、次の段階に進むのに適した大きさかどうかを細胞自身が確認するチェックポイントがある。その調節機構の詳しいことは不明であるが、細胞質成分とDNA量との比が関与している

6)細胞の大きさの第2のチェックポイントはG2期にあり、有糸分裂の前に周期を停止できる。また有糸分裂にはいる前にDNA複製が完了しているかどうかもチェックできる

2005年6月28日 (火) 3 周期的に増減するサイクリン濃度によっている
1)細胞調節系はタンパク質のリン酸化・脱リン酸化によっている

2)細胞周期を調節するリン酸化を行うタンパクキナーゼは、ATP
から標的タンパク質の特定アミノ酸にリン酸基を転移する

3)あるタンパクキナーゼはG1期が終わりに近づくと活性化され、細胞をS期に進める

4)細胞周期調節系のタンパクキナーゼはつねに細胞中に存在しているので、その活性を適切な時期に切り替えるしくみが必要である。その一部を受け持つものがサイクリンである

5)そこで細胞周期調節系キナーゼをサイクリン依存性タンパクキナーゼ(Cdk)と呼ぶ。M期への進入を調節するMPF(M期促進因子)というサイクリン〜Cdk複合体についてよく研究されている

6)MPFのサイクリン成分の合成は細胞分裂直後に始まり、間期の間中続く。蓄積して濃度が上昇したサイクリンは有糸分裂の開始時期の決定に参画し、その後濃度が急激に低下すると、有糸分裂は終わる

7)MPFは、細胞内のあるタンパク質をリン酸化し、染色体を凝縮させるなどする
 [こもあのメモ書きあり。「576ページの『波の下線』を引いた部分を教室で読み上げること」とある]

2005年7月4日 (月) 4 異なる時期には異なるサイクリンがある。G1ブレーキもある
1)MPFキナーゼの活性化は、サイクリンだけでない。MPF分子中にも、自分自身を活性化するための仕組みをもっている。活性化フォスファターゼで脱リンする(図18-9)

2)さらに、MPFが活性化すると、それは正のフィードバックを誘導し、細胞中のMPFハ爆発的に増加し、細胞をM期に進める(図18-10)

3)また異なる時期のCdkは異なるサイクリンにより活性化される。S期サイクリンなどがある(図18-12)

4)サイクリンはすべてユビキチン経路で分解され、急激に減少する

5)S期になんらかの理由でDNA合成が停止しても、M期に進むことは起こらない

6)チェックポイントで停止させる分子ブレーキをもっている

7)その機構はほとんど分かってない

8)Cdk阻害タンパク質が関与している場合があることは知られている

9)DNAが損傷を受けるとp53という遺伝子調節タンパク質がつくられる。p21がつくられ、S期サイクリンCdk複合体が不活性化し、細胞周期はG1でとまる(図18-13)

10)G1チェックポイントで、さらに周期をつづけるかG0にはいるかなどを決める(図18-14)

2005年7月6日 (水) 5 細胞の増殖は、ほかの細胞からのシグナルに依存する
1)細胞の増殖は、ほかの細胞からのシグナルに依存している

2)成長因子が成長因子受容体につくと、細胞内伝達系を刺激し、G1サイクリン-Cdk複合体に結合する(S期サイクリン-Cdk複合体)

3)この複合体がRbタンパクをリン酸化して不活性化し、遺伝子調節タンパク質を遊離し、細胞が増殖する

4)網膜芽細胞腫(Rb)タンパクに異常がある病気が子供に見られる。網膜芽細胞腫である

5)ヒトの胎児由来の繊維芽細胞は、80回分裂すると分裂しなくなる

6)細胞の老化と呼ばれるが、原因は分かっていない。DNA障害説など諸説ある(細胞老化、生化学辞典)

7)動物細胞は、ほかの細胞からのシグナル(生存因子)がナイト、自殺プログラムを活性化し、アポトーシスで死んでいく

8)自殺プロテアーゼが活性化し、さらに多数のプロテアーゼが活性化され、細胞は制御された死をとげる

9)がんは成長因子がないのに起こる細胞増殖である