微小管端に取り付けられたキネトコアは、アストリンと結合したPP1によって安定化され、染色体の適切な分離を確実にしています

Kinetochores attached to microtubule-ends are stabilised by Astrin bound PP1 to ensure proper chromosome segregation.

• Duccio Conti
• Parveen Gul
• Asifa Islam
• José M Martín-Durán
• Richard W Pickersgill
• Viji M Draviam

抄録

微小管は高分子キネトコアに付着して染色体を分離する。微小管の末端に付着したキネトコアだけが引き離されますが、この末端に付着したキネトコアがどのようにして選択的に認識され、安定化されるのかは分かっていません。キネトコアと微小管関連タンパク質であるアストリンを分子プローブとして用いて、我々は、キネトコア-微小管リンカーであるNDC80のC末端付近にPP1を空間的に制限して送達することで、エンドオン結合が迅速に安定化されることを示している。PP1は、進化的に保存されたアストリンの尾部によって送達され、これはアストリン自身の濃縮を促進し、生体内ではなく、非常に反応性の高い正のフィードバックを作り出している。アストリン:PP1のデリバリーを阻害すると、アタッチメントの安定性が損なわれ、これは、アタッチメントの不安定化因子であるオーロラBを阻害することによって修復されませんが、NDC80のC末端付近でPP1を人為的にテザリングすることによって逆転します。アストリン:PP1の定常的なデリバリーは、染色体の進行と分離を混乱させ、アタッチメントを安定化するための動的なメカニズムを明らかにした。このように、アストリン-PP1は動的な「ロック」を媒介しており、生体内での結合に依存せず、選択的かつ迅速にエンドオン結合を安定化させ、染色体の適切な分離を保証する。

Microtubules segregate chromosomes by attaching to macromolecular kinetochores. Only microtubule-end attached kinetochores can be pulled apart; how these end-on attachments are selectively recognised and stabilised is not known. Using the kinetochore and microtubule-associated protein, Astrin, as a molecular probe, we show that end-on attachments are rapidly stabilised by spatially-restricted delivery of PP1 near the C-terminus of Ndc80, a core kinetochore-microtubule linker. PP1 is delivered by the evolutionarily conserved tail of Astrin and this promotes Astrin's own enrichment creating a highly-responsive positive feedback, independent of biorientation. Abrogating Astrin:PP1-delivery disrupts attachment stability, which is not rescued by inhibiting Aurora-B, an attachment destabiliser, but is reversed by artificially tethering PP1 near the C-terminus of Ndc80. Constitutive Astrin:PP1-delivery disrupts chromosome congression and segregation, revealing a dynamic mechanism for stabilising attachments. Thus, Astrin-PP1 mediates a dynamic 'lock' that selectively and rapidly stabilises end-on attachments, independent of biorientation, and ensures proper chromosome segregation.

© 2019, Conti et al.