Der Spindelmontage-Checkpoint ist ein Überwachungsmechanismus, der den Übergang von der Metaphase zur Anaphase überwacht.

Dieser Checkpoint stellt sicher, dass alle Chromosomen korrekt an gegenüberliegenden Spindelpolen auf der mitotischen Spindel befestigt sind. Der Checkpoint verzögert den Beginn der Anaphase, bis alle Chromosomen biorientiert sind, und erkennt die im Kinetochor erzeugte Spannung, wodurch eine vorzeitige und unsachgemäße Chromosomentrennung verhindert wird.

Das Fehlen von Kinetochor-Spindel-Ansätzen erzeugt eine minimale Spannung zwischen der äußeren Kinetochorschicht und der inneren Kinetochorschicht. Dieser unzureichende Spannungspegel erzeugt ein negatives Signal, das vom Prüfpunktpfad der Spindelbaugruppe erfasst wird.

Dieses negative Signal fördert die Rekrutierung von Mad2, einer Komponente des Checkpoint-Signalwegs, zu den ungebundenen Kinetochoren. Das ungebundene Kinetochor katalysiert eine Konformationsänderung in Mad2 und aktiviert das Protein. Aktiviertes Mad2 assoziiert mit anderen Komponenten aus dem Checkpoint-Signalweg und bildet den mitotischen Checkpoint-Komplex (MCC).

Das MCC bindet an den Cdc20-APC/C-Komplex und hemmt diesen. Der inaktive APC/C-Komplex ist nicht in der Lage, das an die Protease Separase gebundene Protein Securin zu ubiquitinieren und abzubauen. Die Securin-gebundene Separase ist inaktiv und nicht in der Lage, die Kohäsinringe, die die Schwesterchromatiden miteinander verbinden, zu spalten, wodurch die Trennung der Schwesterchromatiden verhindert wird.

Die korrekte Bi-Orientierung aller Schwesterchromatiden innerhalb der Zelle bringt den Checkpoint-Weg der Spindelassemblierung zum Schweigen. Die Cdc20-APC/C-Komplexe sind nun aktiviert und ubiquitinieren Securin, um eine aktive Separase freizusetzen. Die Separase spaltet die Kohäsinringe und ermöglicht so die Trennung der Schwesterchromatiden.

Daher gewährleistet der Checkpoint-Mechanismus der Spindelmontage die Genauigkeit der Chromosomentrennung.

Der Spindelassemblierungs-Checkpoint ist ein molekularer Überwachungsmechanismus, der die Genauigkeit der Chromosomensegregation während der Anaphase sicherstellt. Der Checkpoint überwacht den Abschluss aller erforderlichen Schritte vor der Chromosomensegregation, um festzustellen, ob der Segregationsprozess fortgesetzt oder verzögert werden sollte.

Viele Proteine arbeiten zusammen, um den Kontrollpunkt der Spindelassemblierung zu steuern. Mutationen, die diese Proteine betreffen, können es den Zellen ermöglichen, vorzeitig in die Anaphase überzugehen, was zur Segregation der Chromosomen führt, unabhängig davon, ob alle erforderlichen Schritte abgeschlossen sind. Folglich können die gebildeten Tochterzellen weniger oder mehr als die normale Anzahl von Chromosomen erhalten. Dieser Zustand mit einer abnormalen Chromosomenzahl in einer Zelle wird als Aneuploidie bezeichnet und kann zu vielen Entwicklungsstörungen führen.

Der Prüfpunkt für die Spindelmontage wird durch das Vorhandensein von nicht oder falsch befestigten Kinetochoren aktiviert. Zwei Modelle erklären das Lösen des Checkpoint-Mechanismus – das Attachment-Modell und das Tension-Modell. Das Attachment-Modell betont, dass die Sättigung oder vollständige Besetzung der Kinetochore durch Kinetochor-Mikrotubuli dazu führt, dass der Checkpoint-Mechanismus abgeschaltet wird. Alternativ besagt das Zugmodell, dass die Spannung, die durch die Befestigung des korrekten Spindel-Mikrotubuli am Kinetochor erzeugt wird, für das Ausschalten des Checkpoint-Mechanismus verantwortlich ist. Studien deuten jedoch darauf hin, dass sowohl die Befestigungs- als auch die Spannmechanismen erforderlich sind, um die Genauigkeit der Überwachung der Kontrollpunkte der Spindelmontage zu gewährleisten.

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35.11 : The Spindle Assembly Checkpoint