Letter 細胞：分子ノイズとサイズ制御が出芽酵母の細胞周期変動に及ぼす影響 2007年8月23日 Nature 448, 7156 doi: 10.1038/nature06072 遺伝子発現の分子ノイズは、タンパク質濃度にかなりの変動を生じさせる場合がある。しかし、細胞周期の制御といった真核生物に本来備わっている回路の精度に分子ノイズがどのように影響するかは不明である。今回我々は、蛍光標識した出芽酵母を使った単一細胞画像化法により、分裂から出芽まで（G1）、および出芽から次の分裂までの時間を測定した。1N/2N/4Nという倍数体系列では、倍数の平方根に比例してG1の変動が減少し、分子ノイズの単純な確率モデルと一致する。また、G1サイクリンの遺伝子量を増やすとG1の変動は減少する。細胞のタンパク質含量を示す新しい単一細胞レポーターを用いることにより、決定性サイズ制御がG1の一時的変動に対する寄与（すなわち、小さい細胞ほどG1が長くなる）を調べることができる。細胞サイズ制御は、娘細胞のG1変動には大きく寄与するが、母細胞のG1変動には寄与しない。しかし娘細胞の方でも、G1変動に最も大きく寄与するのは、サイズとは無関係なノイズである。G1は、転写リプレッサーWhi5の核外移行によって、時間的に相関関係のない、機能的にも異なった2つの段階に分けられる。第1段階はG1サイクリン遺伝子CLN3に依存し、ノイズのあるサイズ制御（noisy size control）として小さい娘細胞のG1を延長させるが、母細胞ではこの段階はほとんど無視できるほど短い。第2段階では、CLN2遺伝子量が増えるにつれ変動が減少し、これは母細胞でも娘細胞でも同様である。この分析により、スタート（制限点）通過の調節的動態が、2つの独立したモジュール、つまり細胞サイズの感知モジュールとタイミングモジュールに分けられ、これらでは主に制御にかかわるG1サイクリンがそれぞれ異なっている。 Full Text PDF 目次へ戻る
