Motor domain phosphorylation and regulation of the Drosophila kinesin 13, KLP10A.
Motor domain phosphorylation and regulation of the Drosophila kinesin 13, KLP10A.
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DOI：
10.1083/jcb.200902113
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发表时间：
2009-08-24
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Sharp DJ
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Mennella V;Tan DY;Buster DW;Asenjo AB;Rath U;Ma A;Sosa HJ;Sharp DJ
微管 (MT) 不稳定驱动蛋白 13 在整个细胞周期中发挥着重要作用。在这项研究中，我们发现果蝇驱动蛋白 13 (KLP10A) 在体内磷酸化，位于运动结构域 α-螺旋 5 内的保守丝氨酸 (S573)。在体外，拟磷 KLP10A S573E 突变体表现出解聚 MT 的能力降低，但对 MT 晶格的亲和力正常。在细胞中，用 KLP10A S573E 替换内源性 KLP10A 会抑制整个细胞周期中的 MT 加末端动态，而不可磷酸化的 S573A 突变体则明显增强有丝分裂期间的活性。电子显微镜表明 KLP10A S573 磷酸化改变了其与 MT 晶格的关联，而分子动力学模拟揭示了 KLP10A 磷酸化如何改变驱动蛋白-MT 界面而不改变电机核心内的重要结构特征。最后，我们确定酪蛋白激酶 1α 作为 KLP10A 磷酸化的可能候选者。我们提出了一个模型，其中 KLP10A 运动域的磷酸化提供了控制 MT 解聚时间和位置的调节开关。
Microtubule (MT)-destabilizing kinesin 13s perform fundamental roles throughout the cell cycle. In this study, we show that the Drosophila melanogaster kinesin 13, KLP10A, is phosphorylated in vivo at a conserved serine (S573) positioned within the α-helix 5 of the motor domain. In vitro, a phosphomimic KLP10A S573E mutant displays a reduced capacity to depolymerize MTs but normal affinity for the MT lattice. In cells, replacement of endogenous KLP10A with KLP10A S573E dampens MT plus end dynamics throughout the cell cycle, whereas a nonphosphorylatable S573A mutant apparently enhances activity during mitosis. Electron microscopy suggests that KLP10A S573 phosphorylation alters its association with the MT lattice, whereas molecular dynamics simulations reveal how KLP10A phosphorylation can alter the kinesin–MT interface without changing important structural features within the motor’s core. Finally, we identify casein kinase 1α as a possible candidate for KLP10A phosphorylation. We propose a model in which phosphorylation of the KLP10A motor domain provides a regulatory switch controlling the time and place of MT depolymerization.
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DOI：
10.1016/j.str.2008.08.017
发表时间：
2008-11-12
期刊：
Structure (London, England : 1993)
影响因子：
--
作者：
Tan D;Rice WJ;Sosa H
通讯作者：
Sosa H
影响因子：
11.4
作者：
Kikkawa, Masahide;Hirokawa, Nobutaka
通讯作者：
Hirokawa, Nobutaka
影响因子：
3.3
作者：
Goshima, G;Vale, RD
通讯作者：
Vale, RD
动力蛋白13S周围形成环。
影响因子：
7.8
作者：
Tan, Dongyan;Asenjo, Ana B;Mennella, Vito;Sharp, David J;Sosa, Hernando
通讯作者：
Sosa, Hernando
影响因子：
3
作者：
BROOKS, BR;BRUCCOLERI, RE;KARPLUS, M
通讯作者：
KARPLUS, M