第4章細胞の構造
4.4 The Endomembrane System and Proteins4.4 内膜系とタンパク質
Learning Objectives学習目標
By the end of this section, you will be able to do the following:
この節を学ぶと、次のことができるようになる。
- List the components of the endomembrane system内膜系の構成要素を挙げる。
- Recognize the relationship between the endomembrane system and its functions内膜系とその機能の関係を理解する。
The endomembrane system (endo = “within”) is a group of membranes and organelles (Figure 4.18) in eukaryotic cells that works together to modify, package, and transport lipids and proteins. It includes the nuclear envelope, lysosomes, and vesicles, which we have already mentioned, and the endoplasmic reticulum and Golgi apparatus, which we will cover shortly. Although not technically within the cell, the plasma membrane is included in the endomembrane system because, as you will see, it interacts with the other endomembranous organelles. The endomembrane system does not include either mitochondria or chloroplast membranes.
英語のヒント
内膜系(endoは「内部」の意味)は、真核細胞内で連携し、脂質やタンパク質の修飾、包装、輸送を行う膜と細胞小器官の集まりである(図4.18)。すでに述べた核膜、リソソーム、小胞に加え、まもなく説明する小胞体とゴルジ体を含む。厳密には細胞の内部ではないが、細胞膜も内膜系に含める。これから見るように、内膜系のほかの細胞小器官と相互作用するからである。ミトコンドリアや葉緑体の膜は、内膜系に含まれない。
The Endoplasmic Reticulum小胞体
The endoplasmic reticulum (ER) (Figure 4.18) is a series of interconnected membranous sacs and tubules that collectively modifies proteins and synthesizes lipids. However, these two functions take place in separate areas of the ER: the rough ER and the smooth ER, respectively.
英語のヒント
小胞体(ER)は、膜でできた袋と細管が互いにつながった一連の構造であり(図4.18)、全体としてタンパク質の修飾と脂質の合成を行う。ただし、この二つの機能は、小胞体の別々の領域、すなわちそれぞれ粗面小胞体と滑面小胞体で行われる。
We call the ER tubules' hollow portion the lumen or cisternal space. The ER's membrane, which is a phospholipid bilayer embedded with proteins, is continuous with the nuclear envelope.
英語のヒント
小胞体の細管の空洞部分を、内腔または槽内腔という。小胞体の膜はタンパク質を埋め込んだリン脂質二重層であり、核膜とつながっている。
Rough ER粗面小胞体
Scientists have named the rough endoplasmic reticulum (RER) as such because the ribosomes attached to its cytoplasmic surface give it a studded appearance when viewing it through an electron microscope (Figure 4.19).
英語のヒント
粗面小胞体(RER)という名は、細胞質側の表面に付着するリボソームによって、電子顕微鏡で見ると表面に粒が点在して見えることからつけられた(図4.19)。

OpenStax, Rice University; Biology 2e. (credit: modification of work by Louisa Howard) · CC BY 4.0 · Source出典
Figure 4.19図 4.19
This transmission electron micrograph shows the rough endoplasmic reticulum and other organelles in a pancreatic cell. (credit: modification of work by Louisa Howard)
膵臓の細胞内の粗面小胞体と、ほかの細胞小器官を示す透過電子顕微鏡写真。(クレジット:Louisa Howardの作品を改変)
Ribosomes transfer their newly synthesized proteins into the RER's lumen where they undergo structural modifications, such as folding or acquiring side chains. These modified proteins incorporate into cellular membranes—the ER or the ER's or other organelles' membranes. The proteins can also secrete from the cell (such as protein hormones, enzymes). The RER also makes phospholipids for cellular membranes.
英語のヒント
リボソームは、新たに合成したタンパク質をRERの内腔へ移す。そこでタンパク質は、折り畳まれたり側鎖を得たりする構造上の修飾を受ける。修飾されたタンパク質は、小胞体やそのほかの細胞小器官の膜など、細胞内の膜に組み込まれる。タンパク質ホルモンや酵素のように、細胞外へ分泌されることもある。RERは、細胞内の膜を構成するリン脂質も作る。
If the phospholipids or modified proteins are not destined to stay in the RER, they will reach their destinations via transport vesicles that bud from the RER’s membrane (Figure 4.18).
英語のヒント
リン脂質や修飾されたタンパク質がRER内にとどまるものでない場合、RERの膜から出芽する輸送小胞を介して、それぞれの目的地に到達する(図4.18)。
Since the RER is engaged in modifying proteins (such as enzymes, for example) that secrete from the cell, you would be correct in assuming that the RER is abundant in cells that secrete proteins. This is the case with liver cells, for example.
英語のヒント
RERは、酵素など、細胞から分泌されるタンパク質の修飾に関わっている。そのため、タンパク質を分泌する細胞にRERが豊富だと考えるのは正しい。例えば、肝細胞がこれに当たる。
Smooth ER滑面小胞体
The smooth endoplasmic reticulum (SER) is continuous with the RER but has few or no ribosomes on its cytoplasmic surface (Figure 4.18). SER functions include synthesis of carbohydrates, lipids, and steroid hormones; detoxification of medications and poisons; and storing calcium ions.
英語のヒント
滑面小胞体(SER)はRERとつながっているが、細胞質側の表面にリボソームがほとんどないか、まったくない(図4.18)。SERの機能には、糖質・脂質・ステロイドホルモンの合成、薬物や毒物の解毒、カルシウムイオンの貯蔵がある。
In muscle cells, a specialized SER, the sarcoplasmic reticulum, is responsible for storing calcium ions that are needed to trigger the muscle cells' coordinated contractions.
英語のヒント
筋細胞では、特殊化したSERである筋小胞体が、筋細胞の協調した収縮を引き起こすのに必要なカルシウムイオンを蓄えている。