The role of molecular motor HKLP2 in spindle assembly

Abstract

During cell division, a macromolecular machine is assembled to segregate the two sets of chromosomes carrying the genetic material into the two daughter cells. This machine, the mitotic spindle, is a bipolar array composed of microtubules and proteins that control their dynamics and organization. Kinesins are molecular motors that can apply forces to the microtubules and arrange them in space to assemble a bipolar spindle. Here we characterized the human kinesin Hklp2 as an important player in bipolar spindle assembly and maintenance. Hklp2 is a kinesin that localizes to the spindle microtubules and the chromosomes in mitosis. Its localization to the microtubules depends on TPX2, a crucial factor in microtubule nucleation. Hklp2 localization to the chromosomes necessitates the presence of cell proliferation marker Ki67 whose function is currently unknown. Hklp2 helps the separation of the centrosomes during the establishment of spindle bipolarity and plays a role in the subsequent maintenance of bipolarity during metaphase. This role is probably achieved through a cross-linking of the microtubules. Interestingly, the populations of the kinesin present on the microtubules and the chromosomes have different functions.

Durante la división celular, tiene lugar el ensamblaje de la maquinaria macromolecular encargada de segregar los dos conjuntos de cromosomas en las dos células hijas. Esta maquinaria, el huso mitótico, es una matriz bipolar compuesta de microtúbulos y de proteínas que controlan la dinámica y la organización. Las quinesinas son motores moleculares que pueden ejercer fuerzas sobre los microtúbulos y organizarlos en el espacio para dar lugar al huso bipolar. Este estudio aporta evidencias del papel importante de la quinesina humana Hklp2 en el ensamblaje y en la estabilidad del huso mitótico. Hklp2 es una quinesina que se localiza en los microtúbulos del huso y en los cromosomas durante la mitosis. Su localización en los microtúbulos depende de TPX2, un factor importante en la nucleación de microtúbulos. Para que Hklp2 se localice en los cromosomas, este necesita la presencia del marcador de proliferación Ki67, la función del cual se desconoce actualmente. Hklp2 participa en la separación de los centrosomas durante el establecimiento de la bipolaridad del huso mitótico y posteriormente juega un papel importante en el mantenimiento de esta bipolaridad durante la metafase. Esta función probablemente se consiga haciendo lazos entre los microtúbulos. Las poblaciones de la quinesina presente en los microtúbulos y en los cromosomas tienen funciones diferentes.