コンデンシン

生命の基本的な部分は、細胞がゲノムを複製して分裂する能力であり、これらのプロセスは細胞周期の2つの主要な段階で発生します。

まず、S期には染色体DNAが複製されます。M期では、複製された染色体が分離され、遺伝的に同一の2つの娘細胞に分配されます。

S期に続いて、姉妹染色分体のDNAは非常に長く、もつれています。この状態で姉妹染色分体を分離すると、染色体の切断、不適切な分離、さらには細胞死につながる可能性があります。

この潜在的な危機を回避するために、細胞は初期の有糸分裂中にかなりの量のエネルギーを、姉妹染色分体をより簡単に分離する短い構造に徐々に再編成するために費やします。

この再編成は、染色体の凝縮に関与するタンパク質複合体であるコンデンシンに依存しています。

コンデンシンは5つのサブユニットで構成されています。真核生物では、SMC2とSMC4という2つの主要なサブユニットは、他の3つのサブユニット(1つはクライシン、2つはHEATリピートサブユニット)によってATPaseヘッドドメインで接続されています。

コンデンシンは、ATP加水分解によって生成されたエネルギーを使用して、シスター染色分体の分離を促進する2つの主要なプロセス、すなわち染色体凝縮とシスター染色分体分離を促進します。

染色体凝縮中、染色分体は密集します。姉妹染色分体分解中、凝縮した姉妹染色分体は、コヒーシンの部分的な除去によって姉妹DNAが結合解除または脱分離されると、明確な構造になります。

細胞が中期に達するまでに、姉妹染色分体は腕に沿って緩く接続されているだけですが、セントロメアではまだしっかりとつながっています。

コンデンシンは、DNAのコイルを変化させ、DNAのループを取り囲む環状構造を形成することにより、染色体の凝縮と姉妹染色分体分離を触媒することができます。