Η πρωτεϊνική κινάση Chk1 είναι απαραίτητη για την επιδιόρθωση των μεροτελικών προσδέσεων στην κυτταρική διαίρεση

Abstract

Merotelic kinetochore attachments can induce mis-segregated chromosomes in anaphase. In the present study, we show that Chk1 kinase, a component of the DNA damage and DNA replication responses, protects vertebrate cells against merotelic attachments and lagging chromosomes and regulates correction of merotelic attachments during a prolonged metaphase. Decreased Chk1 activity leads to hyperstable kinetochore-microtubules, unstable binding of MCAK, Kif2b and Mps1 to centromeres or kinetochores and reduced phosphorylation of Hec1 by Aurora-B kinase. Chk1 phosphorylates Aurora-B Serine 331 at kinetochores and this phosphorylation is high in prometaphase and decreases significantly when chromosomes bi-orient. We propose that phosphorylation of Serine 331 by Chk1 is required for localization of MCAK, Kif2b and Mps1 to centromeres or kinetochores and for Hec1 phosphorylation. Furthermore, inhibition of Mps1 activity diminishes initial recruitment of MCAK and Kif2b to centromeres or kinetochores, impairs mitotic Hec1 phosphorylation and exacerbates merotelic attachments in the absence of Chk1 function. We propose that Chk1 and Mps1 jointly regulate Aurora-B, MCAK, Kif2b and Hec1 functions to correct merotelic attachments. These results suggest a previously unreported role for Chk1 and Mps1 in error correction.

Αν δεν επιδιορθωθούν, οι μεροτελικές προσδέσεις μπορούν να οδηγήσουν στο λανθασμένο διαχωρισμό των χρωμοσωμάτων στην ανάφαση. Στην παρούσα διατριβή, δείχνουμε ότι η κινάση Chk1 προστατεύει τα κύτταρα των σπονδυλωτών από τις μεροτελικές προσδέσεις και τα χρωμοσώματα που καθυστερούν και απαιτείται για επιδιόρθωση των μεροτελικών προσδέσεων κατά τη διάρκεια παρατεταμένης μετάφασης. Μειωμένη ενεργότητα της Chk1 οδηγεί σε σταθερούς μικροσωληνίσκους των κινητοχώρων, ασταθή πρόσδεση των MCAK, Kif2b και Mps1 στα κεντρομερή ή στους κινητοχώρους και μειωμένη φωσφορυλίωση της Hec1 από την Aurora-B. Η φωσφορυλίωση της Aurora-B στη σερίνη 331 από την Chk1 είναι υψηλή στην προμετάφαση και μειώνεται σημαντικά στη μετάφαση. Προτείνουμε ότι η φωσφορυλίωση στη σερίνη 331 είναι απαραίτητη για τον εντοπισμό των MCAK, Kif2b και Mps1 στα κεντρομερή ή στους κινητοχώρους και για τη φωσφορυλίωση της Hec1. Επιπροσθέτως, αναστολή της ενεργότητας της Mps1 μειώνει την αρχική πρόσδεση των MCAK και Kif2b στα κεντρομερή ή στους κινητοχώρους, ελαττώνει τη φωσφορυλίωση της Hec1 και προκαλεί μεροτελικές προσδέσεις στα κύτταρα με μειωμένη Chk1. Προτείνουμε ότι η Chk1 και η Mps1 ρυθμίζουν από κοινού τις Aurora-B, MCAK, Kif2b και Hec1 προκειμένου να επιδιορθωθούν οι μεροτελικές προσδέσεις. Αυτά τα αποτελέσματα υποδεικνύουν ένα ρόλο της Chk1 και της Mps1 στην επιδιόρθωση των λανθασμένων προσδέσεων.