細胞核の構造と機能に関する総合解説

細胞核（さいぼうかく、英: cell nucleus）は、真核生物の細胞にみられる、膜に囲まれた主要な細胞小器官である。通常、1つの細胞には1つの核が存在するが、哺乳類の成熟赤血球のように核を持たないものや、破骨細胞のように多数の核を含むものなど、例外的な細胞種も存在する。核の主要な構成要素は核膜と核マトリックスであり、細胞のゲノム情報のほぼ全てを内包している。

染色体とクロマチン

細胞核の内部には、細胞の遺伝情報の大部分が直鎖状のDNA分子として含まれており、タンパク質と結合してクロマチンを形成している。クロマチンは、DNAの詰め込みが緩やかで高頻度で転写が行われるユークロマチンと、コンパクトに折り畳まれ遺伝子が不活性なヘテロクロマチンに大別される。また、間期の核内において各染色体は領域ごとに分かれて存在しており、これを染色体テリトリーと呼ぶ。

核膜と核膜孔の構造

核は、内膜と外膜からなる二重の脂質二重層である核膜によって包まれている。外膜は小胞体膜と連続しており、その表面にはリボソームが点在している。核膜には数千個の核膜孔複合体（NPC）が貫通しており、核質と細胞質基質の間での高分子の選択的な能動輸送を仲介している。

核内構造体

核内には膜に囲まれた下位区画は存在しないが、特定のタンパク質やRNAが集まった多数の核内構造体が確認されている。中でも最も顕著なのがリボソームの組み立てを行う核小体であり、他にもスプライシング因子が集積する核スペックルなどが存在する。