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細胞生物学：マイトジェンとp53のシグナル伝達の記憶の競合が細胞周期進入を制御する
Nature 549, 7672 doi: 10.1038/nature23880
細胞増殖の調節は、ヒトの健康を維持するための、免疫応答や組織修復、臓器機能の保持に必要である。増殖中の細胞が有糸分裂を完了する際に、新しく生じた娘細胞の一部は直ちに次の細胞周期に入るが、同一集団内の残りの細胞は細胞周期から脱出し、一過的あるいは持続的な静止状態になる。このような2つの細胞周期経路間の選択が、マイトジェンシグナル伝達にもとから存在する多様性によるものなのか、他の根本要因によるものなのかは分かっていない。今回我々は、ヒト細胞がマイトジェンやストレスのさまざまなシグナルの記憶の競合を基盤として、この細胞周期の進入あるいは脱出の基本的な決定を行っていることを示す。母細胞は、有糸分裂前の細胞周期チェックポイントでシグナル伝達の履歴を消去するのではなく、DNA損傷誘導性のp53タンパク質やマイトジェン誘導性のサイクリンD1（CCND1）mRNAを新しく生じた娘細胞へ伝達する。有糸分裂後、伝達されたCCND1 mRNAやp53タンパク質は、サイクリンD1やCDK阻害因子p21の多様な発現を誘導し、これがほぼ完全に娘細胞での細胞周期の拘束を決定していた。また、p21によるサイクリンD1–CDK4活性の化学量論的阻害が、超高感度に網膜芽細胞腫（Rb）およびE2Fの転写プログラムを制御することが分かった。従って娘細胞は、マイトジェンやストレスのさまざまなシグナルの記憶をサイクリンD1とp21の発現の間の競合に変換することで、増殖と静止の決定を制御している。我々は、増殖中の細胞集団の健常性を最大化する、もとから存在する多様性、記憶、競合を基盤とする細胞周期制御の原理を提唱する。
