動原体
キネトコアはいくつかの層で構成されており、こうした構造は電子顕微鏡を用いて観察されており、当初は従来型の固定染色法によって、近年では迅速凍結置換法によって観察が行われている。
キネトコアの最も深い層はinner plateである。ヌクレオソームからなるクロマチン構造上に構成されており、特殊なヒストン(この領域ではCENP-AがヒストンH3に置き換わる)、補助的タンパク質、DNAを含む。セントロメアのDNA構成(サテライトDNA)は、脊椎動物のキネトコアにおいて最も理解が進んでいない部分の1つである。Inner plateは、細胞周期を通じて分離されたヘテロクロマチンドメインのような外観をしている。
Inner plateの外部に位置しているのがouter plateであり、主にタンパク質で構成される。この構造は核膜が解体された後でのみ、染色体の表面に組み立てられる。脊椎動物のキネトコアのouter plateには約20か所の微小管(+)端固定部位が存在するが、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeのouter plateには固定部位は1つしか存在しない。
キネトコアの最外部のドメインは繊維状のコロナを形成している。この構造は微小管が存在しないときにのみ、一般的な顕微鏡で可視化される。
さらに、その結合部位でのリサイクルが迅速に行われる動的なタンパク質と、ゆるやかに交換が行われる安定なタンパク質がある。
タンパク質のレベルが前期から後期まで安定したままのものとしては、inner plateの恒常的構成要素や、Ndc80(英語版)複合体、KNL/KBPタンパク質(kinetochore-null/KNL-binding protein)、MISタンパク質、CENP-Fなどのouter plateの安定な構成要素がある。恒常的構成要素とともに、これらのタンパク質はキネトコアのコアを組織化しているようである。
有糸分裂時にキネトコア上の濃度が変動する動的な構成要素には、分子モーターCENP-E(英語版)とダイニン(とその標的の構成要素であるZW10とROD)、スピンドルチェックポイントタンパク質(Mad1、Mad2、BubR1、Cdc20など)がある。これらのタンパク質は微小管不在下で高濃度でキネトコア上に組み立てられるが、キネトコアに固定された微小管の数が多くなるほどこれらのタンパク質の濃度は低下する。中期には、CENP-E、Bub3、Bub1のレベルは微小管が結合していないキネトコアと比較して1/3から1/4に低下するが、ダイニン/ダイナクチン、Mad1、Mad2、BubR1のレベルは1/10から1/100以下にまで低下する。