細胞サイズは、栄養素の輸送など、ほとんどの基本的なプロセスにおいて重要な要素です。

異常に大きな細胞では、栄養素が細胞全体に広がるために、より長い距離を移動する必要があります。その結果、栄養素の拡散が遅くなり、細胞は栄養素の飢餓で死に至ります。

したがって、健康な細胞は、細胞周期のチェックポイント(通常はG1/S相転移またはG2/M相転移)で増殖を調節します。

これらのチェックポイントにより、細胞はそのサイズを監視し、細胞分裂のタイミングを調節することができ、それによって娘細胞のサイズが一定であることを保証することができます。これはサイズ恒常性と呼ばれる現象です。

酵母などの単細胞生物は、サイズの恒常性を研究するためのモデル生物として頻繁に使用されます。

出芽酵母細胞は非対称に分裂し、より大きな母細胞と小さな娘細胞を生成します。

大きい方の母細胞は、すぐに臨界サイズまで成長し、G1/S期遷移でサイズチェックポイントを通過します。

対照的に、小さい娘細胞はサイズギャップが大きいため、G1期での成長により多くの時間を費やすことになります。

G1期の初期には、細胞周期を促進する転写因子であるSBFとMBFというタンパク質複合体が、通常、Whi5と呼ばれるリプレッサータンパク質に結合して阻害されるため、細胞周期の移行が妨げられます。

細胞周期の再活性化は、細胞サイズに比例して濃度が増加するG1サイクリンであるCln3と呼ばれるサイザータンパク質に依存します。

細胞が目標サイズに達すると、Cln3は臨界濃度に達し、細胞周期促進因子の主要な活性化因子であるサイクリン依存性キナーゼ-1またはCdk1と複合体を形成します。

次に、活性Cln3-Cdk1複合体は、複数の部位でWhi5をリン酸化して、芽の開始やDNA複製などの重要なプロセスに関与するG1/S相遷移遺伝子をトリガーする活性SBFおよびMBF転写因子を放出します。

これらの遷移イベントの活性化により、細胞はサイズチェックポイントを通過し、細胞周期の他の段階に進むことができます。