細胞週期與分裂

有絲分裂紡錘體(mitotic spindle)

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想像你需要把一堆東西分成兩堆均等的,可你沒有手——只有一套可以伸出、附著、再收回的繩索。為了公平地分開染色體,細胞用蛋白質纜索造出的正是這樣一台繩索-滑輪機器。有絲分裂紡錘體就是細胞為了在分裂前抓住染色體、把兩份拷貝拖向相反兩端而組裝出來的那套臨時的、橄欖球狀的纖維支架。

紡錘體由微管搭建而成——那是由微管蛋白(tubulin)構成、能夠快速伸長和縮短的堅硬中空蛋白管。它們從細胞相反兩極的兩個組織中心(在動物細胞中是中心體)向外輻射。一些微管伸進去、在著絲點處抓住一條染色體;另一些在中央交疊、把兩極推開;還有一些把兩極錨定在細胞邊緣。在後期,抓住染色體的纖維縮短,把兩套 DNA 拉向兩極,同時整個紡錘體把細胞拉長。

紡錘體之所以重要,是因為準確的染色體分配完全依賴於它:這裡出錯就會讓子細胞得到錯誤數目的染色體。這也是為什麼紡錘體是一個重要的藥物靶點——像紫杉醇和長春鹼這樣的化療藥物,正是透過卡住紡錘體的微管來發揮作用,把正在分裂的癌細胞凍結,使它們無法完成分裂。一個常見的誤解是認為紡錘體是一種永久結構;其實它是為每一次分裂臨時新建的,任務一完成就被拆解。

抗癌藥物紫杉醇把紡錘體微管抓得太緊,使它們再也無法縮短——正在分裂的腫瘤細胞被中途凍結,染色體卡在那裡,無法被拉開。

像紫杉醇這樣的化療藥物,靠卡住紡錘體來起效。

植物細胞在沒有中心體、也沒有中心粒的情況下,照樣能搭建出功能完好的紡錘體,這證明那些結構有助於組織紡錘體,但並非造出紡錘體所必需。

又稱
spindle apparatus纺锤体紡錘體