核小体とは? 機能、定義、その他

目次

核小体は真核細胞でリボソームサブユニットを組み立てる核内部分領域である。 プレリボソームリボ核酸(rRNA)の遺伝子を含む染色体の核小体オーガナイザー領域は、核小体構造の基礎となるものである。 核小体は有糸分裂の初期に分解され、その成分は細胞内の様々な場所に分散し、再集合はテロフェイズとG1期初期に行われる。 リボソームの組み立ては、プレRNAの転写から始まる。 転写の間、リボソームおよび非リボソームタンパク質がrRNAに付着する。

その後、プレrRNAの修飾および切断があり、成熟中のプレリボソーム複合体にさらにリボソームタンパク質と5S rRNAが組み入れられる。 また、核小体にはリボソームの組み立てに関係しないタンパク質やRNAも含まれており、核小体の新しい機能が多数確認されている。 例えば、シグナル認識粒子の組み立て、細胞ストレスの感知、ヒト免疫不全ウイルス1(HIV-1)メッセンジャーRNAの輸送などです。

核小体とは、真核細胞の核の中にある丸い体のことです。 膜に囲まれることなく、核の中に収まっています。 核小体はタンパク質とリボソームRNA(rRNAとしても知られる)からリボソームサブユニットを作る。 その後、サブユニットを細胞の他の部分に送り出し、そこで結合して完全なリボソームとなります。 リボソームがタンパク質を作るので、核小体は細胞内でタンパク質を作るのに重要な役割を果たします。

Nucleolus function
Nucleolus function

核小体は細胞核で最も目立つ構造物です。 リボソームRNA(rRNA)の転写、プレrRNAの処理、リボソームサブユニットの組み立てが行われる場所である。 核小体は、テロフェース後期にrRNA遺伝子のクラスターを中心に形成され、間期を通じて持続し、細胞が有糸分裂に入ると分解される動的構造である。 核小体は周囲の核形質と密度が異なるため、位相差光学や微分干渉コントラスト(DIC)光学で見ると、生細胞でも固定細胞でも容易に見ることができる(左上図)。

蛍光タンパク質(FP)技術の出現により、FPタグ付き核小体タンパク質を発現する細胞株でも蛍光顕微鏡で検出が可能になった。 この例では、核小体に蓄積するタンパク質リン酸化酵素であるPP1γをYFPでタグ付けし、HeLa細胞で安定的に発現させている。

核小体の機能

リボソームの組み立てを主な機能とする核小体は、細胞核の中で最大の構造体です。

染色体の核小体領域は、プレRNAの遺伝子を保有し、核小体の基礎となるものです。

すべての活性核小体は、初期のプレリボソーム複合体を表す核小体高密度線維成分と、より成熟したプレリボソーム粒子を含む粒状成分という少なくとも2つの超微細構造成分を含む。

高等真核生物のほとんどの核小体は、Nucleus organizer領域の間期相当である線維束中心を含んでいることもある。

核は有糸分裂の初期に分解し、テロフェースで再組み立てを始める。

リボソームの組み立ては、RNAポリメラーゼIによるプレrRNAの転写で始まる。

Nucleolus
核小体

リボソームと非リボソーム蛋白、5S RNAは転写中および転写後にプレRNAと会合する。

プレrRNAは非リボソーム蛋白と低核小体RNAによってrRNAに修正・加工される。

核小体は、シグナル認識粒子の組み立て、トランスファーRNAの修飾、細胞ストレスの感知など、他にも多くの機能を持っています。

動物細胞/植物細胞における核小体の機能

核小体は細胞核の最も重要な構成要素の1つで、真核細胞の核においてはるかに最も認識しやすい下部構造である。 位相差顕微鏡やさまざまな色素を用いることで容易に判断することができる。 核小体は、リボソーム工場とも呼ばれ、タンパク質、リボ核酸(RNA)、デオキシリボ核酸(DNA)で構成されています。

核の機能はこのように説明できます。長いリボソーム RNA(rRNA)前駆体分子は、核で DNA から転写されて、ある種のタンパク質と一緒に詰まって小型および大型リボソームのサブユニットになる 3 つの成熟 RNA に処理されています。 サブユニットが組み立てられると、核小体から細胞質へと輸送され、タンパク質合成や翻訳などの機能に使われる。 核小体は、もともと固定された構造ではない。 有糸分裂の際に最終的に分解され、G1期初期に再び変形する。 この核成分の形成がリボソームRNAやrRNA遺伝子の発現を引き起こすのではなく、生成された核小体は実際にはrRNAの処理と転写の結果である。

Nucleolus structure location
Nucleolus structure & location

location

Nucleolus is located in central of a nucleus of a cell, the nucleus. 生物の種類によって大きさが異なることがある。 核小体の主な構成要素はRNA、DNA、タンパク質です。

機能

核小体には一つの主要な機能があります。 その主な機能は、その後一緒にリボソームを形成するサブユニットの生産である。 このリボソームの生成は、間接的に核小体をタンパク質合成に関与させる。 さらに、核小体はRNA合成の約50%に関与している。

核の構造

多くの真核細胞の核は、核と呼ばれる構造を含んでいる。 核は細胞の「脳」であることから、核小体は核の脳とゆるく考えることができる。 核小体は、核の体積の約25%を占めている。
この構造は、タンパク質とリボ核酸(RNA)で構成されている。 主な働きは、リボソームRNA(rRNA)を書き換えて、タンパク質と結合させることである。 その結果、不完全なリボソームが形成される。 核形質と核小体の内部との間には、核小体通路というシステムを通じて、途切れることのない連鎖が発生している。 この通路により、分子量2,000kDaまでの高分子が核小体内を容易に循環する。
細胞の染色体物質と密接な関係を持ち、リボソームの生成に重要な役割を果たすことから、核小体は人間のさまざまな病気の原因であると考えられている。

この小器官には2つの大きな機能があります。 核は細胞の遺伝物質であるDNAを貯蔵し、細胞の活動(成長、中間代謝、タンパク質合成、生殖(細胞分裂)など)を調整する。 真核生物として知られる高度な生物の細胞だけが核を持つ。

核とは何か、その機能とは?

核の機能。 核は真核生物の細胞内にある小器官です。 核膜は完全に密閉されており、その内部には細胞の遺伝物質の大部分が含まれています。

植物や動物の細胞で、核はどこにあるのですか?

植物と動物の両方の細胞で見られます。

核小体の主な機能は何ですか。

核は、タンパク質とリボソームRNA(rRNAとしても知られる)からリボソームサブユニットを作ります。 その後、サブユニットを細胞の他の部分に送り出し、そこで結合して完全なリボソームにします。 リボソームがタンパク質を作るので、核は細胞内でタンパク質を作るのに重要な役割を果たしています。

核は細胞のDNAを収容し、タンパク質とリボソームの合成を指示します。 植物細胞には、細胞壁、大きな中心空洞、葉緑体、およびその他の特殊なプラスティドがありますが、動物細胞にはありません。