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細胞口（cyto-、細胞とstome-、口から）または細胞口は、貪食作用に特化した細胞の一部で、通常は微小管に支えられた漏斗または溝の形をしています。食物は細胞口に導かれ、液胞に密封されます。繊毛虫や穿孔虫などの特定のグループの原生動物のみが細胞口を持っています。 [1] 一例として、繊毛虫の一種であるバランチディウム・コリが挙げられます。他の原生動物や多細胞生物の細胞では、貪食は細胞のどの部分でも行われるか、または摂食は吸収によって行われます。
構造
細胞口は細胞表面に陥入部を形成し、通常は細胞の核に向けられている。 [2]細胞口は陥入部全体を指すことが多いが、実際には細胞口は細胞表面の陥入部の開口部のみを構成する。陥入部の残りの部分は細胞咽頭に分類される。[3]細胞咽頭は細胞口と連携して高分子を細胞に輸入する。細胞口と細胞咽頭のこの強い関連は、細胞口-細胞咽頭複合体または細胞咽頭装置と呼ばれることが多い。しかし、少数のケースでは、細胞口は高分子を輸入するために独立して機能する。これらの例では、細胞口は細胞の内部に輸入される小胞を直接形成することによって高分子を輸入する。[3]
細胞口には、その形状を維持する働きをする微小管が存在します。1組の微小管は3本鎖構造で配置され、細胞口膜の真下に位置しています。2組目の微小管は鞭毛ポケット膜の真下に位置し、4本鎖構造を形成しています。[4]
細胞咽頭
エンドサイトーシスの機能において同様に重要なのが、細胞咽頭と呼ばれる構造である。細胞咽頭は、細胞口に関連する陥入部を形成する長い管状の構造である。細胞咽頭の形状は一定ではないが、通常は細胞の後部に向かっており、中央の核の周りを引っ掛けていることが多い。細胞咽頭の長さは細胞周期中に変化するが、平均長さは 8 μm である。細胞口と同様に、一組の微小管が細胞咽頭と関連している。2 組の微小管が細胞内で細胞咽頭の経路に沿っている。これらの微小管のセットは、細胞咽頭を取り囲む溝のような構造を形成する。細胞咽頭の片側はこれらの微小管と関連しておらず、「裸」と見なされる。ただし、小胞は細胞咽頭のこの側と関連している。[4]
位置
ほとんどの鞭毛原生動物の細胞口の位置は強く保存されています。細胞口は細胞の前端、鞭毛ポケットと呼ばれる構造の近くにあります。鞭毛ポケットは細胞内の陥入部でもあり、エンドサイトーシスの場所としても機能します。細胞口の開口部は鞭毛ポケットの開口部とほぼ同じ高さにあります。[3]
繊毛虫門は原生動物門の一種である。この門の細胞口は頂端型と側端型がある。[5]
関数
細胞口-細胞咽頭複合体は次のように機能します。細胞に取り込まれる高分子は細胞口に入ります。高分子は細胞咽頭の内腔を通過して細胞の後端に輸送され、そこで出芽小胞に入れられて細胞の他の部分に輸送されます。このように細胞咽頭は、高分子を細胞の後端に吸い込むストローのような役割を果たします。高分子が細胞口の入り口から細胞咽頭の後端まで通過するには、少なくとも 2 分かかります。細胞口は、トリパノソーマ・クルーズ・エピマスティゴートにおけるエンドサイトーシスの主な部位です。[6]
協会
細胞口はトリパノソーマ・クルーズの鞭毛と関連していることも発見されている。これまでのところ、これはエンドサイトーシス細胞小器官が移動に使われる細胞小器官と関連している唯一の例である。[2]
関連構造
前述のように、鞭毛ポケットは鞭毛原生動物におけるエンドサイトーシスのもう一つの部位である。鞭毛ポケットは細胞外鞭毛の周囲に形成される陥入部である。鞭毛ポケットは細胞内でエンドサイトーシスとエキソサイトーシスの両方が行われる部位である。[7]
視覚化の方法
細胞口を可視化するために多くの方法が使用されてきた。Egerらは、細胞口を可視化するために、金で標識したトランスフェリン分子を共焦点顕微鏡と組み合わせて使用した。この実験では、金粒子による標識が細胞内の2か所で明らかになった。1か所は細胞咽頭の底部であり、もう1か所は細胞内のリザーボソームであった。[7]
別のチームは、イオンビーム走査型電子顕微鏡（FIB-SEMとも呼ばれる）を使用し、3次元再構成を行って、細胞口-細胞咽頭複合体の3次元モデルを作成しました。[4]
参考文献
- ^ アラビー、マイケル。動物学辞典。オックスフォード大学出版局、2003年。
- ^ ab Okuda, Kendi, et al. 「Trypanosoma cruzi 上鞭毛虫の細胞口は鞭毛複合体と関連している。」実験寄生虫学 92.4 (1999): 223-231。
- ^ abc Preston, TM「軟骨魚類の血鞭毛虫Trypanosoma raiae Laveran & Mesnilの培養形態における細胞口-細胞咽頭の形態と機能」The Journal of protozoology 16.2 (1969): 320-333。
- ^ abc Alcantara, Carolina L., et al. 「トリパノソーマ・クルジ上鞭毛虫の細胞口-細胞咽頭複合体の三次元構造」 Journal of Cell Science 127.10 (2014): 2227-2237
- ^ ニスベット、ブレンダ。原生動物の栄養と摂食戦略。Springer Science & Business Media、2012年。
- ^ Porto-Carreiro, Isabel, et al. 「Trypanosoma cruzi エピマスティゴートのエンドサイトーシス経路：貨物は細胞口に入り、初期エンドソームネットワークを通過してからリザーバーソームに貯蔵される。」European journal of cell biology 79.11 (2000): 858-869。
- ^ ab Eger, Iriane、Maurilio José Soares。「Trypanosoma cruzi（ユーグレノゾア：キネトプラステア）エピマスティゴートにおけるエンドサイトーシス：共焦点レーザー顕微鏡による摂取したトランスフェリン-金ナノ粒子複合体の可視化。」Journal of microbiological methods 91.1（2012）：101-105。