Rappaportの切断シグナル伝達のCentralspindlin

動物細胞の細胞質分裂における分裂溝は、Rho GTPase によって活性化されるアクトミオシン ネットワークの収縮によって引き起こされる皮質の収縮によって形成されます。溝誘導における有糸分裂装置の役割は十分に確立されているが、切断シグナル伝達の詳細な分子機構についてはまだ議論が残っている。大きな棘皮動物の胚での実験では星状微小管の役割が強調されましたが、より小さな細胞でのデータは中央紡錘体の役割を示しています。セントラルスピンドリンは、MKLP1 キネシンと非運動性 CYK4 サブユニットの構成ヘテロ四量体であり、中心紡錘体の形成と、細胞質分裂中の Rho の主要な活性化因子である ECT2 を含む下流の細胞質分裂因子の分裂部位への動員において重要な役割を果たします。最近の報告により、中央紡錘体と星状微小管の両方による溝誘導におけるこの中央紡錘体-ECT2 経路の役割が明らかになりました。ここでは、この経路による皮質収縮性の刺激についての統一的な見解について説明します。細胞質分裂、つまり細胞質全体の分裂は、細胞の増殖と胚の発生に不可欠なプロセスです。動物細胞では、細胞質分裂は、ミオシン II モーターによって駆動されるアクチン フィラメントの収縮ネットワークを使用して実行され、細胞皮質を 2 つの娘細胞間の狭いチャネルに収縮させます (分裂溝侵入)。これは切断 (切除) によって解決されます。1-3]。有糸分裂装置の後期特異的な組織化 (MA、染色体とアスターを含む紡錘体) は卵割溝の位置を決め、有糸分裂と細胞質分裂の間の空間的結合において主要な役割を果たします [4-6]。核と染色体は溝の指定には必須ではありませんが[7-10]、一部の細胞型では持続的な溝形成と堅牢な完了に寄与します[11、12]。同様に、中心体は細胞質分裂に必須ではありませんが、細胞分裂の一般的な忠実度に寄与しています[10、13-15]。ここでは、卵割溝誘導の古典的なモデルについて概説し、セントラルスピンドリン-ECT2 経路による皮質収縮性の刺激についての統一的な見解について説明します。

Cleavage furrow in animal cell cytokinesis is formed by cortical constriction driven by contraction of an actomyosin network activated by Rho GTPase. Although the role of the mitotic apparatus in furrow induction has been well established, there remain discussions about the detailed molecular mechanisms of the cleavage signaling. While experiments in large echinoderm embryos highlighted the role of astral microtubules, data in smaller cells indicate the role of central spindle. Centralspindlin is a constitutive heterotetramer of MKLP1 kinesin and the non-motor CYK4 subunit and plays crucial roles in formation of the central spindle and recruitment of the downstream cytokinesis factors including ECT2, the major activator of Rho during cytokinesis, to the site of division. Recent reports have revealed a role of this centralspindlin-ECT2 pathway in furrow induction both by the central spindle and by the astral microtubules. Here, a unified view of the stimulation of cortical contractility by this pathway is discussed. Cytokinesis, the division of the whole cytoplasm, is an essential process for cell proliferation and embryonic development. In animal cells, cytokinesis is executed using a contractile network of actin filaments driven by a myosin-II motor that constricts the cell cortex (cleavage furrow ingression) into a narrow channel between the two daughter cells, which is resolved by scission (abscission) [1-3]. The anaphase-specific organization of the mitotic apparatus (MA, spindle with chromosomes plus asters) positions the cleavage furrow and plays a major role in spatial coupling between mitosis and cytokinesis [4-6]. The nucleus and chromosomes are dispensable for furrow specification [7-10], although they contribute to persistent furrowing and robust completion in some cell types [11,12]. Likewise, centrosomes are not essential for cytokinesis, but they contribute to the general fidelity of cell division [10,13-15]. Here, classical models of cleavage furrow induction are outlined, and a unified view of the stimulation of cortical contractility by the centralspindlin-ECT2 pathway is discussed.