紡錘体チェックポイント
“Structural analysis of Bub3 interactions in the mitotic spindle checkpoint”. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 104 (4): 1201–6. (January 2007). Bibcode: 2007PNAS..104.1201L. doi:10.1073/pnas.0610358104. PMC 1770893. PMID 17227844. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1770893/.
紡錘体チェックポイント(SAC)は、不適切な接着がなされているキネトコアから発せられるシグナルであり、すべての真核生物の間で保存されている。SACはCdc20を負に制御することで細胞周期を停止し、それによって後期促進複合体(APC)のポリユビキチン化活性の活性化を防ぐ。SACシグナルを担うタンパク質は、MCC(mitotic checkpoint complex)と呼ばれる複合体を構成する。MCCには、SACタンパク質、Mad2/Mad3(BubR1)、Bub3、そしてCdc20が含まれる。SACに関与する他のタンパク質には、Mad1、Bub1、Mps1(英語版)、オーロラBがある。高等真核生物では、さらにROD-ZW10複合体の構成要素、p31(英語版)、MAPK、CDK1-サイクリンB、Nek2(英語版)、Plk1などの調節因子が存在する。
Zirkleは、染色体の中期板への到着が1本でも遅れると、後期の開始はその到着の数分後まで引き伸ばされることを1970年に最初に観察した研究者の1人である。この観察や同様の観察からは、中期から後期への移行段階には何らかの制御機構が存在することが示唆された。ノコダゾール(英語版)やコルヒチンなどの薬剤を用いることで、紡錘体は解体され細胞周期は中期から後期への移行が防がれた。推定される制御機構はSpindle Assembly Checkpoint(SAC)と名付けられ、以降精力的な研究が行われている。
さまざまなタイプの遺伝学的研究により、紡錘体の脱重合、2つのセントロメアを持つ染色体の存在、セントロメアの異常な分離、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeでの紡錘体極の欠陥、キネトコアタンパク質の欠陥、セントロメアDNAの変異、有糸分裂で機能する分子モーターの欠陥など、多様な種類の欠陥がSACを活性化することが明らかにされている。
Zirkleは自身の観察に基づき、細胞が後期へ進行するために必要な一部の物質がC(最後の染色体が中期板に到着するタイミング)の数分後、もしくはCと同時または直後の細胞質環境の劇的な変化の後に出現することを提唱し、この機能は紡錘体に接着していないキネトコア上で行われることを示唆した。