細胞周期チェックポイント
細胞周期チェックポイント, by Wikipedia https://ja.wikipedia.org/wiki?curid=2... / CC BY SA 3.0
#細胞プロセス
#細胞周期
細胞周期チェックポイント（さいぼうしゅうきチェックポイント）とは、細胞が正しく細胞周期を進行させているかどうかを監視（チェック）し、異常や不具合がある場合には細胞周期進行を停止（もしくは減速）させる制御機構のことである。
細胞自体がこの制御機構を備えている。
一回の細胞分裂の周期の中に、複数のチェックポイントが存在することが知られており、これまでにG1/Sチェックポイント、S期チェックポイント、G2/Mチェックポイント、M期チェックポイントの4つが比較的よく解析されている。
この機構は正確な遺伝情報を娘細胞、ひいては子孫に伝達するための、生命にとって根源的な役割を果たしていると考えられており、この機構の異常はヒトなどのがん発生の主要な原因のひとつといわれる。
その基本概念は、1988年、リーランド・ハートウェルらにより提出された。
細胞は、その性状や生体内での役割に応じて、それぞれ決まった周期で細胞分裂を繰り返し増殖している。
この、一回の分裂増殖の周期を細胞周期と呼び、例えばいくつかの種類のヒト培養細胞の細胞周期は約24時間である。
しかし、細胞にX線を照射してDNAに損傷を起こすと、この周期が長くなることが明らかになった。
このメカニズムが研究された結果、細胞にはDNA損傷などの遺伝子異常が起きると、それを検知して細胞周期を一旦停止させる機構が存在することが発見され、この遺伝子異常を監視し細胞周期を止める機構は細胞周期チェックポイントと名付けられた。
略してチェックポイントともいわれる。
細胞周期チェックポイントは、 などを監視しており、これらに異常が検知されると、チェックポイント制御因子と呼ばれる複数の分子群が活性化されて、細胞周期の進行を遅らせ、停止させる。
チェックポイント制御因子が活性化されると、その異常の原因が取り除かれるまで、細胞周期が停止した状態になる。
この間に、例えば軽度のDNA損傷の場合には、DNA修復機構が働くことで損傷が修復される。
そして異常が完全に取り除かれたと検知された時点で、チェックポイントの働きが可逆的に解除され、再び細胞周期が進行する。
このように細胞周期チェックポイントは、細胞分裂の過程で異常が生じた場合に、細胞周期を一旦停止させて異常の原因を取り除くことで、遺伝子異常が子孫に伝わらないようにする役割を果たしていると考えられている。
また一方で、重度のDNA損傷の場合などDNA修復機構でも完全な修復が出来ない場合、チェックポイント活性化に続いて、その細胞がアポトーシスを起こして死滅することも明らかになった。
この機構は、遺伝子異常を起こした細胞が「自殺」することで、異常な細胞を後世に残さないようする役割を果たしていると考えられている。
細胞周期チェックポイントは、その細胞が損傷修復を経て再び増殖に向かうか、アポトーシスを起こすかというスイッチの制御にも関与していると考えられている。
チェックポイント機能に異常がおきると、内因性、外因性のDNA損傷によって、細胞は正確な娘細胞（コピー）を作れなくなる場合が多くなる。
たとえば、チェックポイント機能の不良により生存に必須な遺伝子に損傷が起きた場合、その細胞は娘細胞を残せずにやがて死滅する。
したがって、チェックポイント機能の異常は遺伝情報の正確な伝達において大きな不具合を持つことを意味し、生物にとって重大な脅威となりうる。
実際にチェックポイント制御に関与するタンパク質群の変異が起きると、その細胞ではDNA損傷に対する感受性が増して、アポトーシスなどの細胞死を起こしやすくなる。
細胞周期チェックポイントは、そのチェックポイントが細胞周期のどの段階（ステージ）に存在するかによって分類され、これまでに (1) G1/Sチェックポイント、(2) S期チェックポイント、(3) G2/Mチェックポイント、(4) M期チェックポイントの4つが比較的よく解析されている。
これらはそれぞれ複数の、異なるチェックポイント制御関連分子によって制御されており、その制御機構は極めて複雑である。
G1期からS期に移行する際のチェックポイント。
G1期DNAに損傷がないこと、これからのDNA複製のためのヌクレオチドなどが十分あること、細胞の大きさがチェックされる。
多細胞生物では、増殖が許されているか（たとえば、サイトカインがあるか）、増殖が必要な細胞であるか、などもチェックされる。
がん抑制遺伝子産物p53、RbとRbのホモログはこの制御を司っていると言われる。
この制...