Molecular mechanism of dynein recruitment to kinetochores by the Rod-Zw10-Zwilch complex and Spindly.
The molecular motor dynein concentrates at the kinetochore region of mitotic chromosomes in animals to accelerate spindle microtubule capture and to control spindle checkpoint signaling. In this study, we describe the molecular mechanism used by the Rod-Zw10-Zwilch complex and the adaptor Spindly to recruit dynein to kinetochores inCaenorhabditis elegansembryos and human cells. We show that Rod's N-terminal β-propeller and the associated Zwilch subunit bind Spindly's C-terminal domain, and we identify a specific Zwilch mutant that abrogates Spindly and dynein recruitment in vivo and Spindly binding to a Rod β-propeller-Zwilch complex in vitro. Spindly's N-terminal coiled-coil uses distinct motifs to bind dynein light intermediate chain and the pointed-end complex of dynactin. Mutations in these motifs inhibit assembly of a dynein-dynactin-Spindly complex, and a null mutant of the dynactin pointed-end subunit p27 prevents kinetochore recruitment of dynein-dynactin without affecting other mitotic functions of the motor. Conservation of Spindly-like motifs in adaptors involved in intracellular transport suggests a common mechanism for linking dynein to cargo.
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
José B
0000-0002-7011-1502
JB
Gama
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Cláudia
0000-0001-8050-5102
C
Pereira
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Patrícia A
0000-0003-3097-5119
PA
Simões
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Ricardo
0000-0002-9605-6433
R
Celestino
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Rita M
0000-0003-0937-8045
RM
Reis
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Daniel J
0000-0002-1726-6011
DJ
Barbosa
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Helena R
0000-0001-8351-0812
HR
Pires
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Cátia
C
Carvalho
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
João
J
Amorim
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Ana X
0000-0002-2256-7134
AX
Carvalho
Ludwig Institute for Cancer Research, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093.|Department of Cellular and Molecular Medicine, University of California, San Diego, La Jolla, CA 92093.
Dhanya K
DK
Cheerambathur
Instituto de Biologia Molecular e Celular, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal rgassmann@ibmc.up.pt.|Instituto de Investigação e Inovação em Saúde, Universidade do Porto, 4200-135 Porto, Portugal.
Reto
0000-0002-0360-2977
R
Gassmann
D000818:Animals; D017173:Caenorhabditis elegans / Q000378:metabolism / Q000502:physiology; D002352:Carrier Proteins / Q000378:metabolism; D018797:Cell Cycle Proteins / Q000378:metabolism; D045744:Cell Line, Tumor; D002868:Chromosomal Proteins, Non-Histone / Q000378:metabolism*; D020090:Chromosome Segregation / Q000502:physiology; D000072159:Dynactin Complex / Q000378:metabolism; D004398:Dyneins / Q000378:metabolism*; D006367:HeLa Cells; D006801:Humans; D018386:Kinetochores / Q000378:metabolism* / Q000502:physiology; D008869:Microtubule-Associated Proteins / Q000378:metabolism*; D008870:Microtubules / Q000378:metabolism / Q000502:physiology; D008938:Mitosis / Q000502:physiology; D008941:Spindle Apparatus / Q000378:metabolism* / Q000502:physiology
D002352:Carrier Proteins; D018797:Cell Cycle Proteins; D002868:Chromosomal Proteins, Non-Histone; D000072159:Dynactin Complex; D008869:Microtubule-Associated Proteins; D004398:Dyneins
mitosis; kinetochore; dynein/dynactin; BICD2; Spindly; RZZ complex