有糸分裂スピンドル

有糸分裂紡錘体—または紡錘体装置は—微小管と呼ばれる長いタンパク質繊維で構成される真核生物の細胞骨格構造です。 細胞分裂中に形成される紡錘体は姉妹染色分体を分離し、親細胞の反対側の端に移動させます。そこで、個々の染色体が2つの娘細胞の核に分配されます。

有糸分裂紡錘体の双極性構成は染色体の分離を促進し、細胞の分裂の準備をします。双極性有糸分裂紡錘体形成を確実にする機構の1つは中心体に依存しています。

脊椎動物の卵母細胞や高等植物細胞などの一部の細胞には中心体がありません。ただし、ほとんどの動物細胞は、有糸分裂に入ると2つの中心体を持ちます。各中心体は、紡錘体の反対側の端、つまり極にある円形の微小管の配置と会合しています。言い換えれば、中心体は微小管の核を形成します。

モータータンパク質、特にキネシンとダイニンは、通常、微小管の末端または末端付近で機能し、双極性有糸分裂紡錘体の形成と姉妹染色分体の分離を促進します。

たとえば、紡錘体の中間ゾーンにあるキネシン5モーターは、反対側の紡錘体極から伸びる2つの微小管に取り付けられ、スライドして離れます。このプロセスは、スピンドル極を互いに遠ざけることにより、スピンドルの双極性と伸びを促進します。

キネシン5の活性はキネシン14によって相殺されると考えられています。Kinesin-14モーターは、反対側の極から伸びる微小管を引っ張り、効果的に極を結び付けます。これらのモーターの協調動作により、スピンドルを正しく組み立てることができます。

キネシン-4およびキネシン-10はクロモキネシン、つまり有糸分裂染色体と結合できるキネシンです。キネシン4とキネシン10は染色体腕と結合し、染色体と紡錘体極を押し広げます。

ダイニンは細胞のさまざまな部分で微小管を組織します。たとえば、それらはアストラル微小管をアクチン細胞骨格に結びつけ、紡錘体極を互いに遠ざけます。

有糸分裂紡錘体の構造、組織、構成要素により、姉妹染色分体の分離が可能になり、細胞が適切に分裂する準備が整います。