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細胞:分裂酵母では、空間的な勾配が細胞サイズと有糸分裂開始とを調整している

Nature 459, 7248 doi: 10.1038/nature08074

真核細胞の多くでは、細胞サイズに応じて細胞周期が進行するが、これは広く存在するサイクリン依存性キナーゼCdk1によって制御されている。Cdk1活性を制御するタンパク質は詳しく解明されているが、細胞サイズを監視する仕組みとのつながりはまだ解明されていない。分裂酵母Schizosaccharomyces pombeでは、Cdk1活性が調節されていることにより、細胞が増殖可能な決まった大きさになった時点で有糸分裂が開始される。本論文では、細胞の末端部に局在し細胞極性にかかわるプロテインキナーゼPom1が、有糸分裂開始の制御にかかわるシグナル伝達ネットワークを調節していることを明らかにする。このネットワークは、間期細胞の中央部の表層にあるノード(集合点)に局在する。これらのノードには、Cdk1阻害因子であるWee1、Wee1を阻害するキナーゼであるCdr1(Nim1ともよばれる)とCdr2、anillin類似タンパク質Mid1が含まれる。Cdr2がノード内でほかのタンパク質を階層的に配置し、またPom1からの負の調節シグナルを受け取る。Pom1は細胞の両端から細胞の中央に向かう極性勾配を形成し、濃度に依存して有糸分裂開始を阻害する因子として、Cdr2経路を介して作用する。細胞が伸長するにつれて細胞中央部でのPom1レベルが低下するので、これが有糸分裂開始につながる。これらから、Pom1の極性勾配と中央部表層のノードが細胞サイズに関する情報を発信し、Pom1、Cdr2、Cdr1、Wee1を介してCdk1を調節することにより、この情報と有糸分裂開始とを協調させると考えられる。

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