Kinetochor

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).

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.

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.

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