Mechanistic insights into central spindle assembly mediated by the centralspindlin complex.
Mechanistic insights into central spindle assembly mediated by the centralspindlin complex.
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对中央纺锤体复合体介导的中央纺锤体组装的机制见解
DOI：
10.1073/pnas.2112039118
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发表时间：
2021-10-05
影响因子：
11.1
通讯作者：
Chen Z
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Pan H;Guan R;Zhao R;Ou G;Chen Z
意义中心纺锤体将微管捆绑在一起形成中心纺锤体，这是细胞胞质分裂所必需的。它是由Zen-4和Cyk-4以2：2方式形成的杂四聚体。测定了中心纺锤体的晶体结构，揭示了络合物形成的详细机理。我们发现中心纺锤体聚集在一起经历了液-液相分离，这依赖于位于Zen-4和Cyk-4的互补电荷残基，解释了这两个亚基对这一功能的协同作用。中心纺锤体的LLP对微管束的体外活性和体内中心纺锤体的组装都是至关重要的。总而言之，我们的研究提供了从埃到微米的机械洞察力，揭示了由中心纺锤体复合体介导的中心纺锤体组装。在动物细胞的胞质分裂过程中，中央纺锤体在空间和时间上调节分裂平面的形成。异四聚体中心纺锤体复合体将微管捆绑在一起组装中心纺锤体，其机制尚不清楚。在这里，我们测定了秀丽线虫Zen-4/Cyk-4中心纺锤体的分子骨架的晶体结构，揭示了复合体形成的详细机制。中心纺锤体的分子骨架具有液-液分离的内在倾向。中心纺锤蛋白的缩合需要Zen-4处的两个碱性残基和Cyk-4固有无序区域的多个酸性残基，这解释了这两个亚基对功能的协同作用。这些互补的带电残基在体外对中心纺锤体的微管束活性和在体内对中心纺锤体的组装至关重要。总之，我们的发现为中心纺锤体通过电荷驱动的大分子缩合介导的中心纺锤体组装的机制提供了洞察力。
Significance Centralspindlin bundles microtubules to assemble the central spindle, being essential for cytokinesis of the cell. It is a heterotetramer formed by ZEN-4 and CYK-4 in a 2:2 manner. We determined the crystal structures of centralspindlin, which revealed the detailed mechanism of complex formation. We found that centralspindlin clustered to undergo liquid–liquid phase separation (LLPS), which depended on the complementary charged residues located at ZEN-4 and CYK-4, respectively, explaining the synergy of the two subunits for the function. The LLPS of centralspindlin is critical for the microtubule bundling activity in vitro and the assembly of the central spindle in vivo. Together, our study provides angstrom-to-micron mechanistic insights into central spindle assembly mediated by the centralspindlin complex. The central spindle spatially and temporally regulates the formation of division plane during cytokinesis in animal cells. The heterotetrameric centralspindlin complex bundles microtubules to assemble the central spindle, the mechanism of which is poorly understood. Here, we determined the crystal structures of the molecular backbone of ZEN-4/CYK-4 centralspindlin from Caenorhabditis elegans, which revealed the detailed mechanism of complex formation. The molecular backbone of centralspindlin has the intrinsic propensity to undergo liquid–liquid phase separation. The condensation of centralspindlin requires two patches of basic residues at ZEN-4 and multiple acidic residues at the intrinsically disordered region of CYK-4, explaining the synergy of the two subunits for the function. These complementary charged residues were critical for the microtubule bundling activity of centralspindlin in vitro and for the assembly of the central spindle in vivo. Together, our findings provide insights into the mechanism of central spindle assembly mediated by centralspindlin through charge-driven macromolecular condensation.
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细胞因子过程中RhoA的时空调节。
DOI：
10.1016/j.cub.2018.03.045
发表时间：
2018-05-07
期刊：
Current biology : CB
影响因子：
--
作者：
Basant A;Glotzer M
通讯作者：
Glotzer M
CYK-4：中央纺锤体形成和细胞因子所需的RHO家族GTPase激活蛋白（GAP）。
影响因子：
7.8
作者：
Jantsch-Plunger, V;Gonczy, P;Romano, A;Schnabel, H;Hamill, D;Schnabel, R;Hyman, A A;Glotzer, M
通讯作者：
Glotzer, M
DOI：
10.1083/jcb.144.5.927
发表时间：
1999-03-08
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Gönczy P;Schnabel H;Kaletta T;Amores AD;Hyman T;Schnabel R
通讯作者：
Schnabel R
影响因子：
4.8
作者：
Ban, R;Irino, Y;Tanaka, H
通讯作者：
Tanaka, H
影响因子：
64.8
作者：
Li, Pilong;Banjade, Sudeep;Cheng, Hui-Chun;Kim, Soyeon;Chen, Baoyu;Guo, Liang;Llaguno, Marc;Hollingsworth, Javoris V.;King, David S.;Banani, Salman F.;Russo, Paul S.;Jiang, Qiu-Xing;Nixon, B. Tracy;Rosen, Michael K.
通讯作者：
Rosen, Michael K.