細胞骨格のやさしい支え

細胞の中で形を支え、物質を運び、細胞分裂を助ける細胞骨格の重要な役割を、実験の失敗から学ぶ。

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「なんで細胞が丸くなっちゃったんだろう?」

奏が顕微鏡を覗きながら首をかしげた。

「薬剤は何を加えた?」零が聞いた。

「コルヒチン…だったと思う」透真が答えた。

零が頷いた。「それだ。コルヒチンは微小管を分解する。細胞が形を失ったのは、骨格が壊れたから」

「骨格?細胞に骨があるんですか?」

「厳密には骨じゃないが、細胞骨格と呼ばれる構造がある。細胞の形を維持し、内部の物を運ぶレールにもなる」

透真が興味を示した。「どんな構造?」

「主に三種類。微小管、アクチンフィラメント、中間径フィラメント」

奏がノートに書いた。「それぞれ何が違うんですか?」

「微小管は太くて硬い。チューブリンというタンパク質が重合してできる。細胞分裂の時の紡錘体もこれだ」

「コルヒチンが壊したのは?」

「微小管。だから細胞が丸くなった。形を保てなくなった」

透真が顕微鏡を覗いた。「本当だ。みんな球形になってる」

零が続けた。「アクチンフィラメントはもっと細い。筋肉の収縮にも関わる。細胞の運動や、細胞膜の支持に重要」

「じゃあ、中間径フィラメントは?」

「その中間の太さ。機械的強度を提供する。細胞が引っ張られても耐えられるように」

奏が考えた。「三つで役割分担してるんですね」

「そう。微小管は道路、アクチンは筋肉、中間径フィラメントは補強材のようなもの」

透真が質問した。「でも、どうやって物を運ぶの?道路だけじゃ動かないでしょ」

「良い質問だ。モータータンパク質という分子機械がある」

「分子機械?」

「キネシンやダイニンという名前のタンパク質。ATPをエネルギー源にして、微小管の上を歩く」

奏が驚いた。「歩くんですか?」

「比喩だが、実際に足のような構造で一歩ずつ進む。小胞や細胞小器官を背負って運ぶ」

透真がアニメーションを探した。「これか!本当に歩いてる」

画面には、二本足で微小管を進むキネシンの姿。

「すごい…まるで人間みたい」奏が感心した。

零が補足した。「逆方向に歩くのがダイニン。微小管の極性を利用して、一方通行の輸送システムを作る」

「極性?」

「微小管には向きがある。プラス端とマイナス端。キネシンはプラス端へ、ダイニンはマイナス端へ進む」

透真が整理した。「つまり、細胞骨格は単なる支えじゃない。物流システムでもある」

「その通り。神経細胞では、細胞体から軸索の先端まで、数十センチも物質を運ぶこともある」

「数十センチ?細胞なのに?」

「神経細胞は特別に長い。細胞骨格がなければ、軸索の先端まで栄養が届かない」

奏が真剣になった。「じゃあ、細胞骨格が壊れたら?」

「細胞は形を失い、輸送も止まる。細胞分裂もできなくなる」

「さっきの実験みたいに」

「そう。抗がん剤の中には、微小管を標的にするものもある。がん細胞の分裂を止めるために」

透真が考えた。「でも、正常な細胞も影響を受けるんじゃ?」

「受ける。だから副作用がある。特に、分裂が盛んな細胞が影響を受けやすい」

奏がまとめた。「細胞骨格は、細胞の形、輸送、分裂、全てに関わる。やさしく支えるだけじゃなく、積極的に働いてる」

「正確な理解だ」零が認めた。

透真が言った。「細胞の中に、こんな複雑なシステムがあるなんて」

「見えないところで、分子たちが働いている。それが生命だ」

三人は再び顕微鏡を覗いた。丸くなった細胞たちが、少しずつ形を取り戻し始めていた。