目次
35 関係: ADME、がん遺伝子、後生動物、化学療法 (悪性腫瘍)、ノックアウトマウス、モデル生物、ユビキチン、リン酸基、リン酸化、プロテインチロシンホスファターゼ、ホスファターゼ、分裂酵母、イオン (化学)、カエノラブディティス・エレガンス、キイロショウジョウバエ、サイクリン、サイクリン依存性キナーゼ、サイクリン依存性キナーゼ1、サイクリンB、細胞周期、C末端、真核生物、遺伝子、菌類、酵母、G1期、G2期、N末端、S期、抗がん剤、植物、求電子剤、減数分裂、有糸分裂、悪性腫瘍。
ADME
ADMEとは、薬物動態学および薬理学で用いられる、吸収(Absorption)、分布(Distribution)、代謝(Metabolism)、排泄(Excretion)の英語表記の頭文字からなる略語であり、生体において薬物が処理される過程を示す用語である。これら4項目は薬物の血中濃度と、組織への暴露の経時変化に影響する。したがって、ADMEは投与された化学物質の薬理活性と効用に関係する重要な項目である。
見る Cdc25とADME
がん遺伝子
がん遺伝子(がんいでんし、oncogene)とは、ある正常な遺伝子が修飾を受けて発現・構造・機能に異常をきたし、その結果、正常細胞のがん化を引き起こすようなもののことをいう。このとき、修飾を受ける前の遺伝子をがん原遺伝子 (proto-oncogene) と呼ぶ。 1911年に、ペイトン・ラウスにより、ニワトリに癌(肉腫)を発生させるウイルスが発見され、発見者の名をとりRous。
見る Cdc25とがん遺伝子
後生動物
後生動物(こうせいどうぶつ、Metazoa)は、生物の分類群の1つで、真核生物のオピストコンタに属する。海綿動物、刺胞動物、左右相称動物などが含まれる。二界説での動物界から原生動物を除いたもの、五界説で動物界とされたものにほぼ等しい。
見る Cdc25と後生動物
化学療法 (悪性腫瘍)
本稿では、悪性腫瘍に対する化学療法(かがくりょうほう)について解説する。
ノックアウトマウス
ノックアウトマウス()または標的遺伝子破壊マウスとは、遺伝子ノックアウトの技法によって1個以上の遺伝子が無効化された遺伝子組換えマウスである。塩基配列は解明されているが、機能が不明な遺伝子の研究において、ノックアウトマウスは重要なモデル生物である。マウスの特定の遺伝子を不活性化させ、正常のマウスとの行動や状態を比較することで、研究者はその遺伝子の機能を推定することができる。 マウスは現時点では、遺伝子ノックアウト技法の適用が容易な動物の中で、もっとも人間に近い。これらは遺伝子ノックアウト実験に幅広く使用されており、とりわけ人間の生理機能に関連した遺伝子研究に使われる。ラットでの遺伝子ノックアウトはより難しく、2003年に成功したばかりである。
モデル生物
モデル生物(モデルせいぶつ、model organism)とは、生物学、特に分子生物学とその周辺分野において、普遍的な生命現象の研究に用いられる生物のこと。 飼育・繁殖や観察がしやすい、世代交代が早い、遺伝子情報の解明が進んでいる種が使われる。微生物では大腸菌や酵母、動物では線虫やショウジョウバエ、マウス(ハツカネズミ)、ゼブラフィッシュ、メダカ、植物ではシロイヌナズナなどがある『毎日新聞』朝刊2020年11月20日(科学面)2021年5月3日閲覧東邦大学理学部生物分子科学科(2021年5月3日閲覧)。
見る Cdc25とモデル生物
ユビキチン
ユビキチンの構造のリボン図 ユビキチン (ubiquitin) は76個のアミノ酸からなるタンパク質で、他のタンパク質の修飾に用いられ、タンパク質分解、DNA修復、翻訳調節、シグナル伝達などさまざまな生命現象に関わる。至る所にある (ubiquitous) ことからこの名前が付いた。進化的な保存性が高く、すべての真核生物でほとんど同じアミノ酸配列をもっている。古細菌も真核生物に近い一部の系統(アスガルド古細菌や"Caldiarchaeum"など)がユビキチンを持つ。
見る Cdc25とユビキチン
リン酸基
リン酸基(—さんき、phosphate group)は官能基の一種で、リン酸からヒドロキシ基を取り除いたものにあたる1価の官能基。構造式は H2PO4− と表され、しばしば P と略記される。リン酸基を含む化合物の名称は、置換名ではホスホ- (phospho-)、基官能名ではリン酸-または-リン酸となる。
見る Cdc25とリン酸基
リン酸化
リン酸化(リンさんか、phosphorylation)は、各種の有機化合物、なかでも特にタンパク質にリン酸基を付加させる化学反応である。この反応は、生化学の中で大きな役割を担っており、2013年2月現在、MEDLINEデータベースのタンパク質のリン酸化に関する記事は21万にも及んでいる。 リン酸化は、「ホスホリル化」とも呼ばれる。リン酸化を触媒する酵素は一般にキナーゼ (Kinase) と呼ばれ、特にタンパク質を基質とするタンパク質キナーゼを単にキナーゼと呼ぶことも多い。 なお、ATP生合成(ADPへのリン酸化)を単にリン酸化と呼ぶこともある(「酸化的リン酸化」等)。
見る Cdc25とリン酸化
プロテインチロシンホスファターゼ
プロテインチロシンホスファターゼ(、、系統名: protein-tyrosine-phosphate phosphohydrolase、略称: PTP)または単にチロシンホスファターゼは、タンパク質中のリン酸化されたチロシン残基からリン酸基を除去する酵素のグループである。すなわち、次の反応を触媒する。 チロシンのリン酸化は一般的な翻訳後修飾であり、タンパク質間相互作用や細胞内局在のための新たな認識モチーフを作り出したり、タンパク質の安定性に影響を及ぼしたり、酵素活性を調節したりする。タンパク質のチロシンリン酸化を適切なレベルに維持することは、多くの細胞機能に必要不可欠である。チロシン特異的プロテインホスファターゼは、チロシン残基に付加されたリン酸基に対し、システイン-リン酸中間体を介して除去を触媒する。これらの酵素はシグナル伝達経路(MAPキナーゼ経路など)や細胞周期の制御における主要な調節因子であり、成長、増殖、分化、形質転換、の制御に重要である。
ホスファターゼ
ホスファターゼ(Phosphatase;)とは、リン酸モノエステル加水分解酵素(ホスホモノエステラーゼ)のことであり、リン酸モノエステルまたはポリリン酸化合物を加水分解し、リン酸と、水酸基を持つ化合物とに変換する脱リン酸化酵素である。ホスファターゼが基質の加水分解を行うことから、加水分解酵素に分類される。プロテインキナーゼなどによるリン酸化とホスファターゼによる脱リン酸化がや細胞シグナル伝達(英語版)において多くの役割を担っているので、ホスファターゼは多くの生物的機能にとって重要である。ホスファターゼが分子からリン酸基を取り除く一方で、キナーゼはATPから分子へのリン酸基の転位を進める。同時にキナーゼとホスファターゼは細胞制御ネットワークにとって重要な翻訳後修飾を指示する。
分裂酵母
分裂酵母 (ぶんれつこうぼ) は子嚢菌に属する二分裂によって増殖する酵母の総称。分類学上は、シゾサッカロミケス属()に対応し、本属のみをもってシゾサッカロミケス科、シゾサッカロミケス目、シゾサッカロミケス綱を構成する。学名のうちが「分裂」を意味する。
見る Cdc25と分裂酵母
イオン (化学)
イオン(Ion、ion、離子)とは、電子の過剰あるいは欠損により電荷を帯びた原子または基のことである。 電離層などのプラズマ、電解質の水溶液やイオン結晶などのイオン結合性を持つ物質内などに存在する。 陰極や陽極に引かれて動くことから、ギリシャ語の (イオン、ion、の意)より、ion(移動)の名が付けられた。
カエノラブディティス・エレガンス
カエノラブディティス・エレガンス は、線形動物門クロマドラ綱プレクトゥス亜綱カンセンチュウ目カンセンチュウ科に属する線虫の1種。細胞系譜が明らかになっているなど、実験材料として非常に優れた性質をもつことから、モデル生物として広く利用されている。多細胞生物として最初に全ゲノム配列が解読された生物でもある。生物学の研究者にとってなじみ深く、 で広く通じ、日本語でも C.
キイロショウジョウバエ
キイロショウジョウバエ(黄色猩々蝿)は、ハエ目(双翅目)・ショウジョウバエ科の昆虫である。 生物学の様々な分野でモデル生物として用いられ、多くの発見がなされた。特に遺伝学的解析に優れた性質をもつ。単にショウジョウバエといえば本種を指すことも多い。
サイクリン
サイクリン (Cyclin) は、真核生物の細胞において細胞周期を移行させるためのエンジンとして働く蛋白質のひとつ。1989年にイギリスの医学者ティモシー・ハントが、間期において急に発現の落ちる蛋白質として発見した。現在までに哺乳類では20種類以上のサイクリンが見つかっている。
見る Cdc25とサイクリン
サイクリン依存性キナーゼ
G2期。期間の比は正確ではない。 サイクリン依存性キナーゼ(サイクリンいぞんせいキナーゼ、、略称: CDK)はプロテインキナーゼのファミリーの1つであり、細胞周期を調節する役割が最初に発見された。その他にも転写の調節、mRNAのプロセシング、神経細胞の分化にも関与している。CDKは既知のすべての真核生物に存在し、細胞周期の調節は進化的に保存された機能である。事実、酵母のCDKの遺伝子をヒトの相同遺伝子に置換しても酵母細胞は正常な増殖を行うことができる。CDKは34–40 kDaの比較的小さなタンパク質で、ほぼキナーゼドメインのみから構成される。CDKはサイクリンと呼ばれる調節タンパク質に結合する。サイクリンがなければCDKはほとんどキナーゼ活性を持たず、サイクリン/CDK複合体を形成することで活性型キナーゼとなる。CDKは基質のセリンまたはスレオニン残基をリン酸化するため、セリン/スレオニンキナーゼに分類される。CDKの基質のリン酸化部位のコンセンサス配列はPXで、S/T*はリン酸化されるセリンまたはスレオニン、Pはプロリン、Xは任意のアミノ酸、Kはリジン、Rはアルギニンを表す。
サイクリン依存性キナーゼ1
サイクリン依存性キナーゼ1(サイクリンいぞんせいキナーゼ1、、略称: CDK1)は高度に保存されたタンパク質で、セリン/スレオニンキナーゼとして機能する、細胞周期調節の主要因子である。 cell division cycle protein 2 homolog(cdc2 homolog)とも呼ばれる。出芽酵母Saccharomyces cerevsiae、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeでよく研究されており、それぞれcdc28とcdc2遺伝子にコードされている。ヒトではCDK1はCDC2遺伝子にコードされている。CDK1はサイクリンと複合体を形成してさまざまな標的基質をリン酸化し(出芽酵母では75種類を超える基質が同定されている)、細胞周期を進行させる。
サイクリンB
サイクリンB()はサイクリンファミリーのメンバーのタンパク質で、有糸分裂に関与するサイクリンである。サイクリンBの量とサイクリンB/CDK複合体の活性は細胞周期が有糸分裂に入るまで上昇し、その後サイクリンBの分解によって急激に低下する。サイクリンB/Cdk複合体は(maturation promoting factor)または有糸分裂/M期促進因子(mitosis/M-phase promoting factor)などと呼ばれ、MPFと略される。
見る Cdc25とサイクリンB
細胞周期
細胞周期(さいぼうしゅうき; cell cycle)は、一つの細胞が二つの娘細胞を生み出す過程で起こる一連の事象、およびその周期のことをいう。細胞周期の代表的な事象として、ゲノムDNAの複製と分配、それに引き続く細胞質分裂(dh)がある。
見る Cdc25と細胞周期
C末端
C末端(Cまったん、別称:C終末端、COOH末端、カルボキシル末端、カルボキシ末端)は、タンパク質またはポリペプチドにおいて、フリーなカルボキシル基で終端している側の末端である。ペプチド配列を書くときはC末端を右に置いてN末端から書いていくのが慣例である。
見る Cdc25とC末端
真核生物
真核生物(しんかくせいぶつ、羅: 、)は、真核生物ドメイン と呼ばれる分類群を構成し、細胞の中に核膜に包まれた核を持つ生物である。すべての動物、植物、菌類、そして多くの単細胞生物は真核生物である。真核生物は、原核生物の2つの分類群すなわち細菌と古細菌と並び、生物(生命を持つ存在)を構成する主要な分類群の一つである。真核生物は原核生物に比べ個体数としては少ないが、サイズは一般的にはるかに大きいので、その集団的な地球規模での生物量(全球バイオマス)ははるかに大きくなる。 真核生物は、アスガルド古細菌の中の一群から出現したと見られる。このことは、生物を構成する大分類であるドメインは細菌と古細菌のだけで、真核生物は古細菌の中の一群であることを意味する。真核生物が最初に出現したのは古原生代で、当時の生物は鞭毛のある細胞であったと考えられる。現在有力とされている進化仮説では、真核生物は、嫌気性のアスガルド古細菌が好気性のシュードモナス門(旧: プロテオバクテリア)を取り込んだ細胞内共生によって誕生し、後者からミトコンドリアが形成されたとされる。さらにそれがシアノバクテリアを取り込むことで、葉緑体を持つ植物の祖先が誕生した。
見る Cdc25と真核生物
遺伝子
生物学において、遺伝子(いでんし、、)という言葉には2つの意味がある。メンデル遺伝子は、遺伝の基本単位である。分子遺伝子は、DNA内のヌクレオチド配列であり、転写されて機能的なRNAを生成する。この分子遺伝子にはタンパク質コード遺伝子と非コード遺伝子の2種類がある。 遺伝子が発現するとき、まずDNAがRNAに転写される。RNAには直接機能するものもあれば、タンパク質合成の中間鋳型となるものもある。 生物のへ遺伝子を伝達することは、ある世代から次の世代へ表現型形質を継承する基礎をなす。これらの遺伝子は、特定の種の集団からなる遺伝子供給源で、個体ごとに特異的な遺伝型と呼ばれるDNA配列を構成する。遺伝型は、環境因子や発達因子とともに、最終的には個体の表現型を決定する。ほとんどの生物学的な形質は、多遺伝子(異なる遺伝子の集合)とが関わる複合的な影響下で発生する。遺伝形質には、花の色や背の高さのようにすぐに分かるものもあれば、血液型や特定の病気のリスク、あるいは生命を構成する何千もの基本的な生化学的過程など、そうでないものもある。
見る Cdc25と遺伝子
菌類
菌類(きんるい)とは、広義には細菌類、卵菌類、変形菌類及び真菌類を指し、狭義には真菌類を指す。本稿では主に狭義の菌類(真菌類)について扱う。真菌類は、キノコ・カビ、単細胞性の酵母、鞭毛を持った遊走子などの多様な形態を示す真核生物であり、菌界(学名:Regnum Fungi)に分類される生物群である。大部分の菌類は、外部に分解酵素を分泌して有機物を消化し、細胞表面から摂取する従属栄養生物である。 菌類に属する生物門の分類は後述するように、現在も活発に議論され、未だ定まった分類がない状態が続いており、教科書ではかつての古典的分類を用いて説明されている。
見る Cdc25と菌類
酵母
酵母(こうぼ)またはイースト(yeast)は、広義には生活環の一定期間において栄養体が単細胞性を示す真菌類の総称である。 狭義には、食品などに用いられて馴染みのある出芽酵母の一種''Saccharomyces cerevisiae''(サッカロミセス・セレビシエ、英読み: サカロウマイシーズ・セレヴィシエ、羅読み: サッカロミュケス・ケレウィシアエ)を指し、一般にはこちらの意味で使われ、酵母菌と俗称されている。
見る Cdc25と酵母
G1期
G1期()は、真核生物の細胞分裂における細胞周期の4つの段階(G1期、S期、G2期、M期)のうち、1番目の段階である。G1期に細胞は、その後の有糸分裂へ続く段階に備えて、mRNAとタンパク質を合成する。G1期は、細胞がS期へ移行した時点で終結する。
見る Cdc25とG1期
G2期
G2期(、Gap 2 phase)は、細胞周期における間期の3番目の段階、つまりDNAの複製が行われるS期が正常に完了した後の段階、有糸分裂の直前の段階である。有糸分裂の第1段階である前期の開始によってG2期は終結する。 G2期は迅速な細胞成長とタンパク質合成が行われ、細胞が有糸分裂に備える段階である。G2期は細胞周期に必須の期間ではなく、一部の細胞種(特にツメガエルXenopusの初期胚や一部のがん))はDNA複製から直接有糸分裂への進行が起こる。G2期とその後の有糸分裂への進行を調節するに関しては多くのことが知られているが、その重要性や調節、特にがんとの関係に関しては未解明の事項が多く存在する。G2期の細胞成長は、分裂酵母Schizosaccharomyces pombeでは、を介した活性の空間的調節によって制御されている。しかし、Wee1は有糸分裂開始を負に調節する保存された因子であるものの、G2期に細胞のサイズの制御を行う一般的機構は未解明である。
見る Cdc25とG2期
N末端
N末端(Nまったん、別名:N終末端、NH2末端、アミノ末端、アミン末端)は、タンパク質またはポリペプチドにおいてフリーなアミノ基で終端している側の末端である。ペプチド配列を書くときはN末端は左に置き、NからC末端にかけて配列を書くのが慣例である。タンパク質がmRNAから翻訳されるときは、N末端から作られる。
見る Cdc25とN末端
S期
S期()は、DNAの複製が行われる細胞周期の期間であり、G1期とG2期の間の期間である。細胞分裂が正常に完了するためにはゲノムの正確な複製が重要であり、そのためS期に起こる過程は緊密に調節されており、広く保存されている。
見る Cdc25とS期
抗がん剤
抗がん剤(こうがんざい、Anticancer drug)とは、悪性腫瘍(がん)の増殖を抑えることを目的とした薬剤である。抗癌剤(こうがんざい)、抗悪性腫瘍剤(こうあくせいしゅようざい)、制癌剤(せいがんざい)とも表記される。 がんの三大治療である手術、化学療法、放射線療法のうち化学療法に入る。
見る Cdc25と抗がん剤
植物
本記事では植物(しょくぶつ、)について解説する。 広辞苑の第5版によると「植物」は、草や木などのように、根があって場所が固定されて生きているような生物のことで、動物と対比させられた生物区分である。 なお、日本では近世まで、そもそも「動物」や「植物」という概念は無く、「植物」という用語ではなく草、竹、木、花などの言葉が使われていた。草木(そうもく、くさき)や竹木(ちくぼく)などと(列挙する形で)言うことで漠然と示した。 西洋の生物学にも歴史があり、古代ギリシアのアリストテレスは生物界を植物(phytōn)・動物(zōon)・人間(anthrōpos)に三大別した。古代ギリシア時代に知られていた生物は、(現代流に言えば)大型の後生動物、陸上植物や一部の大型藻類、菌類だけだったので、「動くか 動かないか」を基準にして動植物を区別することも可能だった改訂新版 世界大百科事典 【植物】。
見る Cdc25と植物
求電子剤
求電子剤(きゅうでんしざい、)あるいは求電子試薬(—しやく)、求電子種(—しゅ)とは、異なる化学種の間で電子の授受をともないながら化学結合を生成する反応において、電子を受け取る側、奪う側の化学種を指す、有機化学などで使われる用語である。 これに対し、電子を与える側の化学種は求核剤(nucleophile)と呼ばれる。
見る Cdc25と求電子剤
減数分裂
減数分裂 (げんすうぶんれつ、Meiose、meiosis)は、真核生物における細胞分裂の様式の一つ。動物では配偶子(コケ・シダ類などでは胞子)を形成する際に行われ、生じた娘細胞では染色体数が分裂前の細胞の半分になる。一方、細胞が通常増殖する際に取る形式は有糸分裂あるいは体細胞分裂と呼ばれる。19世紀後半に予見されていた現象であり、英語で減数分裂を意味する はギリシャ語で「減少」の意。 様式において体細胞分裂と異なる点は、染色体の複製の後に相同染色体が対合し、中間でDNAを複製することなしに二回連続して細胞分裂(減数第一分裂、第二分裂)が起こることである。受精では卵子と精子から一組ずつ染色体が供給され、二倍体細胞は母系由来と父系由来の染色体を一セット持っていることが明らかにされると、受精に先立ってあらかじめ染色体の減数が行われる必要があることが考えられた。実際の観察は、ウォルター・S・サットンによってバッタの生殖細胞で報告された。このことから遺伝子が染色体上にあるとする染色体説が提唱された。
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有糸分裂
有糸分裂(ゆうしぶんれつ、Mitose、mitosis)とは、真核生物の細胞分裂における核分裂の様式の一つ。細胞分裂の際にクロマチンが染色体を形成し、この染色体が紡錘体によって分配される分裂様式のこと。有糸分裂を伴う細胞分裂のことを指して有糸分裂ということもある。対立する語は無糸分裂である。 正確にいえば、生殖細胞において相同染色体を分離させる減数分裂(meiosis)も有糸分裂の亜形である(減数有糸分裂)。しかし近年では、単に有糸分裂というときには減数分裂を含めないことが多い。この場合、有糸分裂という語は(本来の意味から離れるが)体細胞分裂とほぼ同義の語として用いられる。
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悪性腫瘍
悪性腫瘍(あくせいしゅよう、Malignant Tumor, Cancer)は、生体の自律制御を外れて自己増殖する細胞集団である。周囲の組織に浸潤して転移する腫瘍を指す。がん(ガンまたは癌)や「悪性新生物」とも称し、死亡につながることも多い。国立がん研究センターによると、2007年以降に登録された院内がんデータでは、2018年の時点で10年生存率は59.4%であり、部位や病期(「ステージ」)により差が大きい「がん患者10年生存59.4% 国立がんセンター集計 08年診断の24万人」『読売新聞』朝刊2021年4月28日(社会面)。
見る Cdc25と悪性腫瘍

