細胞分裂の“王冠”の形成経路を解明(Two routes, one goal: How the crown of cell division is manufactured)

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2025-09-17 マックス・プランク研究所(MPI)

マックス・プランク分子生理学研究所のMusacchio教授らは、細胞分裂時に染色体と微小管を結ぶキネトコアの最外層「コロナ」の形成メカニズムを解明した。キネトコアは100以上のタンパク質から成る巨大複合体で、正確な染色体分配を担う。研究チームは20年にわたり段階的に再構築を進め、今回コロナの構造と形成原理を明らかにした。結果、コロナ形成はBUB1とBUBR1という2種のタンパク質から始まり、そこを起点に2つの並行経路で相互補完的に組み上がることが判明。コロナは分裂初期に染色体を整列させ、後期には分離を制御する役割を持つ。本成果は染色体分配エラーに起因するがんや遺伝病研究の基盤となる。

細胞分裂の“王冠”の形成経路を解明(Two routes, one goal: How the crown of cell division is manufactured)Microscopy image of kinetochore coronas (green) during cell division. © MPI MOPH

<関連情報>

BUB1およびBUBR1パラログは動原体繊維冠を構築する The BUB1 and BUBR1 paralogs scaffold the kinetochore fibrous corona

Verena Cmentowski and Andrea Musacchio
Science Advances  Published:12 Sep 2025
DOI:https://doi.org/10.1126/sciadv.ady6890

Abstract

The kinetochore corona, a polymeric fibrous structure, facilitates chromosome biorientation and mitotic checkpoint signaling during mitosis. How its main building block, the ROD-Zwilch-ZW10 (RZZ) complex, assembles on the outer kinetochore remains poorly understood. Harnessing corona biochemical reconstitutions and cell biology, we reveal that the paralogous spindle assembly checkpoint (SAC) proteins BUB1 and BUBR1 promote nonredundant branches of corona assembly. MPS1 kinase–dependent kinetochore docking of BUB1 and subsequent recruitment of BUBR1 initiates assembly. Disrupting the first branch by depleting CENP-E, a kinesin that links BUBR1 to RZZ, uncovered a second assembly pathway mediated by a direct interaction between BUB1 and ROD. Discovery of a direct interaction with the RZZ explains how the SAC protein MAD1 fits this corona assembly scheme. Our findings solve the long-standing puzzle of corona assembly and demonstrate the intimate interweaving of chromosome biorientation and checkpoint signaling.

細胞遺伝子工学
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