Kinetochor

Autor: Prof. Dr. med. Peter Altmeyer

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Zuletzt aktualisiert am: 24.10.2017

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Synonym(e)

Der Begriff Kinetochor wurde früher meist synonym zum Centromer gebraucht.

Definition

Als Kinetochor (griech. kínesis ‚Bewegung‘ und chōros ‚Ort‘) wird eine spezielle, platten- oder halbkugelförmige Struktur aus Proteinen und DNA-Abschnitten bezeichnet, die dem Zentromer seitlich aufsitzt und bei Kernteilungsvorgängen als Ansatzstelle für die Fasern des Spindelapparates dient. Die Hochregulierung von versch. Kinetochor-Genen konnte bei verschiedenen malignen Tumoren nachgewiesen werden, so auch bei aktinischen Keratosen und beim Plattenepithelkarzinom der Haut (KNSTRN-Gen).

Allgemeine Information

Das Kinetochor ist für die Zellteilung von essenzieller Bedeutung. Der Kinetochor-Protein-DNA-Komplex gewährleistet während der Zellteilung die Anheftung der Spindelfasern an das Chromosom.

Der Kinetochorkomplex enthält 2 Regionen: eine interne Region, die fest mit dem Zentromer des Chromosoms verbunden ist und eine äußerst dynamische externe Region, die mit Mikrotubuli der Zellen verbunden ist. Der exogene Teil ist nur während der Zellteilung aktiv.

Zellteilung: In der Prometaphase der Zellteilung zerfällt die Kernhülle. Die Spindelfasern des Spindelapparats dringen von beiden Polen her in den Bereich des jetzt hüllenlosen Karyoplasmas ein. Bei diesem Vorgang nimmt der in der Zentromerregion platzierte Kinetochorproteinkomplex, eine zentrale Rolle ein indem er die Mikrotubuli der Spindelfasern mit den Chromosomen verankert. Mittels der nunmehr anhaftenden Spindelfasern können die Chromosomen nun bewegt, ausgerichtet und angeordnet werden. In der Metaphase werden die Chromosomen in der Äquatorialebene ausgerichtet, in der Anaphase ihre beiden Chromatiden getrennt und zu den Spindelpolen hin auseinandergezogen. In der Telophase als letzter Phase der Zellteilung werden die Kinetochormikrotubuli depolymerisiert, die Kernhülle wird wieder aufgebaut und die Chromosomen dekondensieren. Danach können die Gene wieder abgelesen werden, der Kern hat wieder seine ursprüngliche Arbeitsform.

Hinweis(e)

Bei verschiedenen malignen Tumoren (u.a. beim Bronchialkarzinom Prostatakarzinom) konnten Mutationen in den Kinetochore-Genen nachgewiesen mit entsprechenden fehlerhaft exprimierten Ceckpoint-Proteinen (>100 Proteine sind inzwischen in menschlichen Zellen identifiziert). Für aktinische Keratosen und für das Plattenepithelkarzinom der Haut wurden somatische Punktmutationen in dem Kinetochore-Gen "KNSTRN" nachgewiesen, die zu einer Hochregulation des Gens führten.

Antikörper gegen Kinetochor-Proteine (Centromer-Antikörper) sind hochspezifisch für das CREST-Syndrom.

 

Literatur
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  1. Bischoff JR et al. (1998)  A homologue of Drosophila aurora kinase is oncogenic and amplified in human colorectal cancers. EMBO J 17:3052–3065.
  2. Chen X et al.(2013) The forkhead transcription factor FOXM1 controls cell cycle-dependent gene expression through an atypical chromatin binding mechanism. Mol Cell Biol 33:227–236.
  3. Grabsch H et al.(2003) Overexpression of the mitotic checkpoint genes BUB1, BUBR1, and BUB3 in gastric cancer—association with tumour cell proliferation. J Pathol 200:16–22.
  4. Heinrich S et al. (2013) Determinants of robustness in spindle assembly checkpoint signalling. Nat Cell Biol 15:1328–1339.
  5. Lee CS et al. (2014) Recurrent point mutations in the kinetochore gene KNSTRN in cutaneous squamouscell carcinoma. Nat Genet 46:1060-1062.
  6. Ricke RM et al.(2011) Bub1 overexpression induces aneuploidy and tumor formation through Aurora B kinase hyperactivation. J Cell Biol 193:1049–1064.
  7. Shigeishi H et al.(2006) Increased expression of CENP-H gene in human oral squamous cell carcinomas harboring high-proliferative activity. Oncol Rep 16:1071–1075.
  8. Tomonaga T et al. (2005) Centromere protein H is up-regulated in primary human colorectal cancer and its overexpression induces aneuploidy. Cancer Res. 65:4683–4689.
  9. Yuen KW et al. (2005) The kinetochore and cancer: what's the connection. Curr Opin Cell Biol 17:576–582.

Verweisende Artikel (1)

Centromer-Antikörper;
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