英: [[]]
関: [[]]

Wikipedia preview

出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』「2014/06/11 07:29:01」(JST)

wiki ja

典型的な動物細胞の模式図: (1) 核小体（仁）、(2) 細胞核、(3) リボソーム、(4) 小胞、(5) 粗面小胞体、(6) ゴルジ体、(7) 微小管、(8) 滑面小胞体、(9) ミトコンドリア、(10) 液胞、(11) 細胞質基質、(12) リソソーム、(13) 中心体

微小管（びしょうかん、英: microtubule、マイクロチューブル）は、細胞中に見いだされる直径約 25 nm の管状の構造であり、主にチューブリンと呼ばれるタンパク質からなる。細胞骨格の一種。細胞分裂の際に形成される分裂装置（星状体・紡錘体・染色体をまとめてこう呼ぶ。星状体・紡錘体は中心体・微小管複合体そのものをその形態からこう呼んだ）の主体は、この微小管である。

微小管の構造

チューブリンにはα, β, γ, δなどの種類があることが知られているが、微小管は主に、αチューブリンとβチューブリンが結合したヘテロ二量体（ヘテロダイマー）を基本単位として構成される。α, βチューブリンからなるヘテロ二量体が繊維状につながったものをプロトフィラメントと呼び、これが螺旋の形で11-16本程度集まって管状の構造を取ったものが微小管である。細胞中に見いだされる微小管の主なものは13本のプロトフィラメントからなり、直径が約25nmである。また、鞭毛・繊毛にはダブレット、トリプレットと呼ばれる2本または3本の微小管が融合した構造も見いだされる。

細胞中の微小管の表面には微小管結合タンパク質 (MAPs) と呼ばれるタンパク質が結合している。これらの結合タンパク質の種類は神経細胞、鞭毛、繊毛、紡錘体など、組織や微小管の機能によって異なっており、微小管の機能を調節していると考えられている。チューブリンとこの微小管結合タンパク質の複合体を広義には微小管と呼ぶ。

微小管の伸長

微小管には方向性があり、チューブリン二量体が付加しやすい側を+（プラス）端、解離しやすい側を-（マイナス）端と呼ぶ（微小管はチューブリンの付加により伸長し、解離により短縮される）。+端と-端では付加の速度が二倍程度違う。付加・解離の速度は遊離チューブリンの濃度によって決まり、高濃度の場合はいずれの端でも付加が起こる。濃度の低下とともにまず-端での付加が止まり、低濃度ではいずれの端でも解離が進む。伸長と解離の速度が等しく、全体に平衡状態となる濃度を臨界濃度と呼ぶ。微小管の見かけ上の長さが変化しない場合でも、常に+端での伸長と-端での短縮が起こっており、この状態をトレッドミルと呼ぶ。なお微小管+端においても臨界濃度以上の遊離チューブリンが存在していれば必ずしも伸長が続くというわけではなく、重合を続けていた微小管が突如急激な脱重合 (catastroph) を起こすことがあり、これを動的不安定性 (dynamic instability) と呼んでいる。

この微小管の伸長と短縮（微小管のダイナミクスとも呼ばれる）は、微小管結合タンパク質 (MAPs) によって様々に変化する。微小管を安定化するもの、微小管を切断するもの、微小管同士を結合するものなどがある。

微小管は、その-端を中心体に置き、重合の場である+端を細胞内の様々な領域に伸ばすことが多い。なお、中心体を構成する中心子自体、9対の三連微小管が環状に配置したものである。また、中心体にはγチューブリンが含まれ、このγチューブリンに結合する形で微小管が伸長する。

微小管とモータータンパク質

細胞分裂の際に形成される紡錘体 (spindle) や、繊毛や鞭毛の主要な構造は複数の微小管の束からなり、染色体の移動や鞭毛打などの運動を司っている（原核生物の鞭毛には微小管は存在しない）。微小管を足場（レール）とするモータータンパク質としてダイニンやキネシンなどが知られている。これらのタンパク質は細胞の巨視的運動のみではなくタンパク質やmRNAといった分子の細胞内局在にも関与しているが、この場合の-端から+端に向けての輸送を順行性、+端から-端に向けての輸送を逆行性として区別され、いずれの輸送も微小管系と細胞質中に存在するモータータンパク質群との相互作用によって起こる。順行性の輸送はキネシンが、逆行性の輸送にはダイニンが重要な役割を果たしているといわれている。

微小管形成の操作

コルヒチンやビンカアルカロイド系の抗がん剤（ビンクリスチンなど）は微小管の伸長を阻害する。タキサン系の抗がん剤（ドセタキセル、パクリタキセル）は逆に解離を阻害し、微小管を極度に安定化する。いずれも分裂装置の主体である微小管の不全をもたらし、細胞分裂を阻害することから分裂毒と呼ばれている。

微小管の重合を阻害する薬剤であるコルヒチンは紡錘糸の形成阻害を起こすことから、果樹では種無し（不稔）の果実を品種改良により作成する際に使用される（種なしスイカ参照）。

外部リンク

微小管 - 脳科学辞典
MAP2 - 脳科学辞典　微小管に結合するタンパク質であるMicrotubules-associated protein 2に関する解説。

UpToDate Contents

全文を閲覧するには購読必要です。 To read the full text you will need to subscribe.

1. 毛髪や環状玩具などによる指ターニケット症候群：臨床症状、診断、治療 hair tourniquet and other narrow constricting bands clinical manifestations diagnosis and treatment
2. 頭頸部腫瘍の病理 pathology of head and neck neoplasms
3. 肺悪性腫瘍の病理 pathology of lung malignancies
4. 抗核抗体染色パターンおよび関連自己抗体の臨床的意義 clinical significance of antinuclear antibody staining patterns and associated autoantibodies
5. 異型線維黄色腫 atypical fibroxanthoma

Japanese Journal

紡錘糸形成阻害剤処理によるコルチカム科属間雑種の染色体倍加

新潟大学農学部研究報告 = Bulletin of the Faculty of Agriculture, Niigata University 68, 25-30, 2016-02
NAID 120005723302

日本における農薬の急性参照用量設定シミューレーション結果とその問題点

日本毒性学会学術年会 39.1(0), P-72, 2012
NAID 130005008916

イヌサフラン (特集症例・事例から学ぶ中毒診療) -- (自然毒)

救急医学 33(4), 413-415, 2009-04
NAID 40016623015

Related Pictures

分裂中期の紡錘体のミクロな力学特性 : ライフサイエンス新着染色体が分裂するときのようす : 【浮世絵×生物学】とある学会倭国について（2）髪、衣服、繊維: Selfpit-1 中心体と細胞分裂 | 自宅で学ぶ高校生物-生物基礎・生物- 研究成果｜おもろい研究！君ならできる、ここでできる Metaphase (3rd stage)- Spindle fibers align the chromosomes along the middle of the 急ぎです^^;生物の細胞についての質問!中心体は藻類、シダ植物