Binding of STIL to Plk4 activates kinase activity to promote centriole assembly.
Binding of STIL to Plk4 activates kinase activity to promote centriole assembly.
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DOI：
10.1083/jcb.201502088
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发表时间：
2015-06-22
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Holland AJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Moyer TC;Clutario KM;Lambrus BG;Daggubati V;Holland AJ
STIL的结合激活Plk4，随后Plk4对STIL的磷酸化引发STIL与SAS 6的结合以促进中心粒组装。中心粒复制在每个细胞周期发生一次，以保持对中心体数量的控制并确保基因组的完整性。Polo样激酶4（Plk 4）是中心粒生物发生的主要调节因子，但其活性如何调节以控制中心粒组装尚不清楚。在这里，我们使用人类细胞中的基因编辑来创建一个化学遗传系统，其中内源性Plk4可以使用细胞可渗透的ATP类似物来特异性抑制。使用这个系统，我们表明，STIL本地化的中心粒需要持续Plk4活动。最重要的是，我们表明，直接结合STIL激活Plk4通过促进自身磷酸化的激酶的激活环。Plk4随后磷酸化STIL以促进中心粒组装分两步进行。首先，Plk4活性促进STIL向中心粒的募集。其次，Plk4引发STIL与SAS 6的C末端的直接结合。我们的研究结果揭示了通过细胞周期调节的STIL积累Plk4激活时间的分子基础。
Binding of STIL activates Plk4, and the subsequent phosphorylation of STIL by Plk4 primes the binding of STIL to SAS6 to promote centriole assembly. Centriole duplication occurs once per cell cycle in order to maintain control of centrosome number and ensure genome integrity. Polo-like kinase 4 (Plk4) is a master regulator of centriole biogenesis, but how its activity is regulated to control centriole assembly is unclear. Here we used gene editing in human cells to create a chemical genetic system in which endogenous Plk4 can be specifically inhibited using a cell-permeable ATP analogue. Using this system, we demonstrate that STIL localization to the centriole requires continued Plk4 activity. Most importantly, we show that direct binding of STIL activates Plk4 by promoting self-phosphorylation of the activation loop of the kinase. Plk4 subsequently phosphorylates STIL to promote centriole assembly in two steps. First, Plk4 activity promotes the recruitment of STIL to the centriole. Second, Plk4 primes the direct binding of STIL to the C terminus of SAS6. Our findings uncover a molecular basis for the timing of Plk4 activation through the cell cycle–regulated accumulation of STIL.
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