細胞小器官の生合成

細胞小器官の生合成は、細胞内の細胞小器官の生合成、または生成である。細胞小器官の生合成には、細胞小器官が有糸分裂中に娘細胞間で分割されるプロセスが含まれ、このプロセスは細胞小器官の継承と呼ばれる。^[1]

19 世紀に細胞小器官が発見されて以来、その機能と合成についてはほとんど知られていませんでしたが、20 世紀に電子顕微鏡と細胞内分画が開発されてからは、これらの細胞小器官の機能、構造、生合成に関する実験が開始されました。

タンパク質の選別と回収のメカニズムが細胞小器官に特徴的な構成を与えることがわかっています。細胞小器官は既存の細胞小器官から派生することが知られていますが、既存の細胞小器官なしに細胞小器官を作成できるかどうかは議論の余地があります。^[1]

オルガネラの生合成には、いくつかのプロセスが開発されていることが知られています。これらは、新規合成からテンプレート オルガネラのコピー、オルガネラの「ゼロから」の形成、既存のオルガネラをテンプレートとして使用してオルガネラを製造することまで、多岐にわたります。各オルガネラの異なる構造は、それらを作成するプロセスの異なるメカニズムと、それらを構成するタンパク質によって引き起こされると考えられています。オルガネラは、細胞分裂のプロセス中に 2 つの細胞間で「分割」されることもあります (オルガネラ継承として知られています)。この場合、親細胞のオルガネラは 2 倍の大きさになり、その後分割されて、それぞれの半分がそれぞれの娘細胞に渡されます。^{[1] [2]}

細胞小器官の生合成のプロセスは、特定の細胞小器官タンパク質をコードする遺伝子の発現を調節する特殊な転写ネットワークによって制御されることが知られています。細胞小器官の生合成が適切に行われるためには、細胞小器官タンパク質をコードする特定の遺伝子が適切に転写され、結果として生じるmRNAの翻訳が成功する必要があります。これに加えて、このプロセスでは、シグナル伝達ペプチドによって誘導されるポリペプチドの機能部位への移動が必要です。タンパク質がそれぞれの細胞内機能部位に誘導されない場合、細胞内で適切に役割を果たせない欠陥のある細胞小器官が生じる可能性があります。^[3]

いくつかの代謝性疾患は、細胞小器官の生合成過程の障害によって引き起こされることが知られています。これには、ミトコンドリア生合成障害、ペルオキシソーム生合成障害、リソソーム蓄積障害が含まれます。^[3]