中心体作为一个部分真核细胞的胞器,由两个互相垂直的中心粒构成。中心体是动物细胞与低等植物细胞中主要的微管组织中心,同时也能够调节细胞周期进程。爱德华·凡·贝内登(Edouard Van Beneden)于1883年发现中心体。[1]并在1888年由西奥多·博韦里(英语:Theodor Boveri)描述并命名。[2] 一般认为,中心体只存在于后生动物的真核细胞中。[3]真菌和植物使用其它种类的微管组织中心结构去组织它们的微管。[4][5]尽管中心体在动物细胞的有丝分裂中起到了关键的作用,但它并不是必须的。[6]
中心體由兩個正交排列的中心粒組成,被稱為中心粒周围物质(pericentriolar material, PCM)的無定形蛋白質包圍。 PCM包含負責微管成核和錨定的蛋白質,包括γ-微管蛋白,百日咳素和九肽。一般來說,中心體的每個中心粒具有九個三重態微管,並含有中心体蛋白(centrin),外周致密纤维蛋白2(cenexin)和不溶性弹性结构蛋白(tektin)。在許多細胞類型中,細胞分化期間中心體被纖毛所取代。然而,一旦細胞開始分裂,則纖毛被中心體再次替代。
功能
在細胞週期的前期階段,中心體與核膜相關。在有絲分裂中,核膜破裂,中心體有核的微管可與染色體相互作用以構建有絲分裂主軸。中心粒對也在製造纖毛和鞭毛中發揮核心作用。
中心體在每個細胞週期只複製一次,以便每個子細胞繼承一個中心體,包含兩個稱為中心粒的結構。中心體在細胞週期的S期復制。在細胞分裂過程中的前期稱為有絲分裂,中心體遷移到細胞的相反極點。然後在兩個中心體之間形成有絲分裂紡錘體。分裂後,每個子細胞接受一個中心體。
細胞中的異構體數目與癌症有關。中心體的加倍在兩個方面類似於DNA複製:過程的半保守性質和CDK2作為過程調節劑的作用。但是過程本質上是不同的,因為中心體加倍不會通過模板讀取和組裝而發生。母體中心體只能幫助彌補子體中心體所需的材料。然而,中心粒對於有絲分裂的進展並不是必需的。當激光照射中心粒時,有絲分裂通常正常地以紡錘絲進行。在沒有中心粒的情況下,主軸的微管聚集,形成雙極主軸。許多細胞可以完全經歷間期而沒有中心粒。與中心粒不同,中心體是生物體存活所必需的。沒有中心體的細胞缺乏星狀微管的徑向陣列。它們在主軸定位和在細胞分裂中建立中心定位位點的能力也有缺陷。在這種情況下,中心體的功能是假定的,以確保細胞分裂的保真度,因為它大大提高了療效。當中心體不存在時,一些細胞類型在以下細胞週期停滯。這不是普遍現象。 當線蟲的卵受精時,精子遞送一對中心粒。這些中心粒將形成中心體,其將指導受精卵的第一細胞分裂,並且這將決定其極性。尚不清楚中心體對於極性的影響是需不需要微管。
參見
参考文献
^ Volker Wunderlich. JMM---past and present. Chromosomes and cancer: Theodor Boveri's predictions 100 years later. Journal of Molecular Medicine (Berlin, Germany). 2002-9, 80 (9): 545–548 [2019-02-12]. ISSN 0946-2716. doi:10.1007/s00109-002-0374-y.
^ Boveri, Theodor. Zellen-Studien II: Die Befruchtung und Teilung des Eies von Ascaris megalocephala.. Jena: Gustav Fischer Verlag. 1888.
^ Michel Bornens, Juliette Azimzadeh. Origin and evolution of the centrosome. Advances in Experimental Medicine and Biology. 2007, 607: 119–129 [2019-02-12]. ISSN 0065-2598. PMID 17977464. doi:10.1007/978-0-387-74021-8_10.
^ Anne-Catherine Schmit. Acentrosomal microtubule nucleation in higher plants. International Review of Cytology. 2002, 220: 257–289 [2019-02-12]. ISSN 0074-7696. PMID 12224551.
^ Sue L. Jaspersen, Mark Winey. The budding yeast spindle pole body: structure, duplication, and function. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 2004, 20: 1–28 [2019-02-12]. ISSN 1081-0706. PMID 15473833. doi:10.1146/annurev.cellbio.20.022003.114106.
^ Nicole M. Mahoney, Gohta Goshima, Adam D. Douglass, Ronald D. Vale. Making microtubules and mitotic spindles in cells without functional centrosomes. Current biology: CB. 2006-03-21, 16 (6): 564–569 [2019-02-12]. ISSN 0960-9822. PMID 16546079. doi:10.1016/j.cub.2006.01.053.
中心体及其复合物
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中心粒 |
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中心粒周围物质 |
- BBS4
- Lck
- PCM1
- PCNT
- TNKS
- TNKS2
- 微管蛋白
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其它蛋白质
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- CCP110
- CEP55
- CEP57
- CEP63
- CEP68
- CEP70
- CEP72
- CEP76
- CEP78
- CEP90
- CEP97
- CEP120
- CEP135
- CEP152
- CEP164
- CEP170
- CEP192
- CEP215
- CEP250
- CEP350
- CNTRL
- NIN
- NINL
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生化 结构: 过氧化物酶体,骨架(中心体),上皮,纤毛,线粒体,细胞核(染色体)
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細胞结构和細胞器
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TH H1.00.01 |
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內膜系統
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細胞膜 |
膜蛋白:离子通道
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細胞核 |
核仁(核糖體RNA、核糖体DNA、核糖体蛋白质) · 核基质(卡哈爾體) · 染色体/染色质(核小体:DNA(端粒)、组蛋白) · 核纤层(核纤肽) · 核孔(核孔复合体) · 内核膜 · 核周隙 · 外核膜(核糖体)
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内质网 |
粗面内质网(核糖体) · 光面内质网
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囊泡 |
外吐小體 · 溶酶體 · 核內體 · 吞噬體 · 液胞
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胞漿顆粒 |
黑色素體 · 微粒體 · 過氧化物酶體 · 乙醛酸循環體 · 韋伯潘力氏小體
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其它 |
高爾基體 · 桶孔覆墊 · 自噬体
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细胞骨架
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微丝 · 中间纤维 · 微管 · 原核细胞骨架 · 微管组织中心(中心体:中心粒 · 基体 · 纺锤体极体) · 纺锤体(纺锤丝) · 肌原纤维
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内共生体
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線粒體 |
线粒体基质 · 线粒体内膜 · 线粒体膜间隙 · 线粒体外膜
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質粒體 |
葉綠體 · 黃化葉綠體 · 白色體(澱粉體 · 蛋白質體 · 油粒體 · 單寧體) · 有色體 · 原質粒體
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其他内部结构
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細胞質基质 |
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核糖核蛋白复合体 |
核糖体 · 剪接體 · 穹窿体 · 端粒酶 · 核小RNP
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其它 |
蛋白酶體 |
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外部结构
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波动足 (纤毛/鞭毛 · 轴丝 · 放射辐条) · 细胞外基质(细胞壁) · 荚膜 · 顶体
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生化 结构: 过氧化物酶体,骨架(中心体),上皮,纤毛,线粒体,细胞核(染色体)
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