細胞周期チェックポイントは、細胞周期の次の段階への進行を、条件が整うまで保持する制御機構です。
これにより、適切な細胞分裂が保証される。
細胞周期チェックポイントのうち最も重要なものは、G1チェックポイント、G2チェックポイント、および紡錘体組立チェックポイントの3つです。
G1チェックポイントは十分な原料の存在を、G2チェックポイントはDNAの完全性とDNA複製エラーを、紡錘体組立チェックポイントは姉妹染色分体が微小管に正しく付着しているかどうかをチェックするものです。
細胞周期のチェックポイントとは？
細胞周期チェックポイントとは、真核生物の細胞周期における制御機構で、条件が整うまで細胞周期の次のステージへの進行を保留することができる。
細胞周期のチェックポイントは、G1チェックポイント、G2チェックポイント、紡錘体組立チェックポイントの3つが最も重要です。
- G1チェックポイント – G1チェックポイントは、G1/Sの移行期に発生する。
- G2期チェックポイント – G2/M期移行時に発生する。
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- 紡錘体組立期チェックポイント – 紡錘体組立期チェックポイントは有糸分裂期で起こる。
細胞周期の3つの主要なチェックポイントを図1に示す。
図1：細胞周期のチェックポイント
チェックポイントはなぜ細胞の健康に重要なのか？
細胞周期の進行は、G1チェックポイント、G2チェックポイント、紡錘体組立チェックポイントの3つのチェックポイントによって制御されている。
G1チェックポイント
G1チェックポイントは、細胞周期の進行の主要な決定点です。
制限点として知られる細胞周期の律速段階です。
G1チェックポイントは、G1期細胞からS期細胞への移行段階で発生する。
G1期には、タンパク質合成とDNA複製が行われる。
G1期細胞からS期への移行は、細胞分裂の不可逆的な段階の始まりです。
したがって、DNAの損傷など予期せぬ問題が発生しても、DNAの複製が行われる細胞周期のS期には移行しないはずです。
そこで、G1チェックポイントでは、細胞の大きさ、栄養の量、成長因子、DNAの完全性などをチェックし、S期に入るための条件を満たしていない場合は、細胞分裂が行われないG0期に入る。
G0期は、細胞が特定の組織の規則的な代謝を行う特殊な細胞段階です。
G1期終了時に要件を満たした細胞は、G1チェックポイントを経てS期へ移行することができる。
G2チェックポイント
G2チェックポイントは、G2期細胞から有糸分裂期への移行期で発生する。
DNAはS期で複製される。
細胞分裂期に入る前に、DNAの完全性を確認する必要がある。
もしそうでなければ、損傷したDNAは次の世代の細胞に受け継がれる可能性がある。
そこで、G2チェックポイントによって、DNA複製のエラーやDNAの損傷がチェックされる。
もし、これらの問題を抱えた細胞は、有糸分裂期には移行できない。
G2チェックポイントは、様々なDNA修復機構によって、DNA損傷を修復することを可能にする。
損傷が可逆的であれば、細胞は有糸分裂期へと移行する。
そうでない場合、その細胞はプログラムされた細胞死（アポトーシス）にさらされる。
スピンドル組立チェックポイント
紡錘体組立チェックポイントは、有糸分裂チェックポイントとも呼ばれる。
姉妹染色分体が微小管に付着しているかどうかをチェックする。
分裂中期には、紡錘体の微小管が収縮して、姉妹染色分体をセントロメアから切り離す。
もし、微小管がセントロメアと結合していなければ、姉妹染色分体は分離しない可能性がある。
結論
細胞周期は、細胞のライフサイクルの中で起こる一連のイベントです。
間期、分裂期、細胞質分裂が細胞周期の3つの段階です。
細胞周期の各段階の要件は、細胞周期のチェックポイントで確認される。
細胞周期チェックポイントのうち最も重要なものは、G1チェックポイント、G2チェックポイント、紡錘体組立チェックポイントの3つです。
G1期では、細胞の大きさ、栄養分、成長因子の量、およびDNAの完全性がチェックされる。
G2期チェックポイントでは、DNA複製のエラーやDNAの損傷をチェックする。
紡錘体形成期は、姉妹染色分体の微小管への結合を確認し、分裂期へ移行する前のチェックポイントです。
