中央体

中央体(Midbody)



哺乳類細胞の細胞質分裂終盤、つまり細胞が二つに完全に分かれる直前に一時的に形成される構造体が中央体(ちゅうおうたい、英: midbody)です。この興味深い構造は、1891年にドイツの生物学者ヴァルター・フレミングによって初めて詳細に記述されました。

構造



中央体の主要な構成要素は、細胞分裂時に形成される紡錘体に由来する微小管の束です。これらの微小管は、細胞質分裂の最終段階で密に集まり、直径約1マイクロメートル、長さ3〜5マイクロメートル程度のコンパクトな構造を形成します。微小管以外にも、中央体には細胞質分裂(サイトカイネシス)はもちろんのこと、細胞の性質を分ける非対称分裂、さらには遺伝情報を正確に分配するための染色体分離など、細胞分裂に関わる様々な重要な機能を持つタンパク質が豊富に集積しています。

機能:分裂の完了と細胞間コミュニケーション



中央体の最も重要な機能は、娘細胞を最終的に切り離すプロセスであるアブシジョン(abscission)を完了させることにあります。中央体は、二つの娘細胞をつなぐブリッジのような役割を果たし、このブリッジの中央部分で細胞膜が切断されることで、細胞が完全に分離します。典型的な対称分裂においては、中央体は細胞間の空間に放出されることが多いです。

かつて、中央体は細胞分裂が完了すれば単に分解されて消滅する一時的な構造であると考えられていました。しかし、近年の研究により、その機能に関する新たな側面が明らかになっています。アブシジョンによって細胞外に放出された中央体は、単なる細胞の残骸としてではなく、機能的なシグナル伝達分子を含むエンドソーム様構造へと変化しうることが示されています。この中央体由来のエンドソームは、周囲の他の細胞によって取り込まれる(インターナリゼーション)ことがあるのです。

このインターナリゼーションされた中央体由来構造体は、タンパク質MKLP1を特徴的なマーカーとして持ち、取り込まれた細胞内で比較的長く維持されることがあります。場合によっては、最大48時間にもわたって細胞内で検出されることもあります。取り込まれた後、この構造体は細胞骨格であるアクチンによって覆われることが多く、その後、細胞によってゆっくりと分解されると考えられています。中央体の細胞間での受け渡しは、隣接する細胞へ何らかの情報を伝える、つまり細胞間シグナル伝達に関与している可能性が示唆されており、細胞分裂後の細胞の状態や振る舞いに影響を与える新たなメカニズムとして注目を集めています。

関連する主なタンパク質



中央体の形成、維持、および機能に不可欠な役割を果たすタンパク質として、いくつかのものが同定されています。

MKLP1(Mitotic Kinesin-like Protein 1):中央体の主要な構成要素であり、アブシジョンに不可欠なキネシンファミリーのタンパク質です。中央体由来エンドソームのマーカーとしても知られています。
TEX14(Testis Expressed 14):中央体の形成に関与する重要なタンパク質です。
CEP55(Centrosomal Protein 55):アブシジョンが行われる場所に集まり、他のタンパク質をリクルートする足場タンパク質として機能します。
オーロラBキナーゼ(Aurora B Kinase):細胞分裂の進行を正確に制御するセリン/スレオニンキナーゼであり、中央体にも局在し、その成熟や機能に関与します。

中央体は、細胞が生命活動を維持するための最も基本的なプロセスである細胞分裂を完了させるための物理的な構造であると同時に、細胞間コミュニケーションにも関わる可能性を秘めた、細胞生物学における重要な研究対象の一つです。

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