Mitotic motor CENP-E cooperates with PRC1 in temporal control of central spindle assembly.
Mitotic motor CENP-E cooperates with PRC1 in temporal control of central spindle assembly.
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有丝分裂马达CENP-E与PRC1合作对中央纺锤体组件进行时间控制
DOI：
10.1093/jmcb/mjz051
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发表时间：
2020-08-01
影响因子：
5.5
通讯作者：
Yao X
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu X;Xu L;Li J;Yao PY;Wang W;Ismail H;Wang H;Liao B;Yang Z;Ward T;Ruan K;Zhang J;Wu Q;He P;Ding X;Wang D;Fu C;Dou Z;Yan F;Wang W;Liu X;Yao X
无错误的细胞分裂依赖于动态纺锤体微管的纺锤体中间区的准确组装，以确保在中期-后期转换期间染色单体分离。然而，有丝分裂后期开始前纺锤体向中央纺锤体的关键转变的机制仍然是难以捉摸的。鉴于染色体不稳定表型在胃肿瘤发生中的普遍性，我们开发了一种策略，使用光片显微镜和3D胃类器官的组合来模拟背景依赖性细胞分裂。3D类器官的光片显微图像分析表明，CENP-E抑制细胞经历异常的中期-后期转换，并在有丝分裂期间表现出染色体分离错误。2D细胞培养的高分辨率实时成像分析显示，CENP-E抑制了经历中央纺锤体分裂和染色体不稳定表型的细胞。使用生物素化的syntelin作为亲和基质，我们发现CENP-E在有丝分裂细胞中与PRC 1形成复合物。化学抑制CENP-E在中期syntelin阻止准确的中央纺锤体组装的干扰临时组装的PRC 1的中间区。因此，CENP-E介导的PRC 1组装到中央纺锤体构成了一个时间开关，将动态动粒微管组织成稳定的中间区阵列。这些研究结果揭示了一个以前未知的作用CENP-E在中央纺锤体组件的时间控制。由于CENP-E在酵母中不存在，我们推断后生动物进化出一种精心设计的中央纺锤体组织机制，以确保在后期和胞质分裂期间准确的姐妹染色单体分离。
Error-free cell division depends on the accurate assembly of the spindle midzone from dynamic spindle microtubules to ensure chromatid segregation during metaphase–anaphase transition. However, the mechanism underlying the key transition from the mitotic spindle to central spindle before anaphase onset remains elusive. Given the prevalence of chromosome instability phenotype in gastric tumorigenesis, we developed a strategy to model context-dependent cell division using a combination of light sheet microscope and 3D gastric organoids. Light sheet microscopic image analyses of 3D organoids showed that CENP-E inhibited cells undergoing aberrant metaphase–anaphase transition and exhibiting chromosome segregation errors during mitosis. High-resolution real-time imaging analyses of 2D cell culture revealed that CENP-E inhibited cells undergoing central spindle splitting and chromosome instability phenotype. Using biotinylated syntelin as an affinity matrix, we found that CENP-E forms a complex with PRC1 in mitotic cells. Chemical inhibition of CENP-E in metaphase by syntelin prevented accurate central spindle assembly by perturbing temporal assembly of PRC1 to the midzone. Thus, CENP-E-mediated PRC1 assembly to the central spindle constitutes a temporal switch to organize dynamic kinetochore microtubules into stable midzone arrays. These findings reveal a previously uncharacterized role of CENP-E in temporal control of central spindle assembly. Since CENP-E is absent from yeast, we reasoned that metazoans evolved an elaborate central spindle organization machinery to ensure accurate sister chromatid segregation during anaphase and cytokinesis.
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Chu, Lingluo;Zhu, Tongge;Yao, Xuebiao
通讯作者：
Yao, Xuebiao