Centriole reduplication during prolonged interphase requires procentriole maturation governed by Plk1.
Centriole reduplication during prolonged interphase requires procentriole maturation governed by Plk1.
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DOI：
10.1016/j.cub.2010.05.050
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发表时间：
2010-07-27
期刊：
影响因子：
9.2
通讯作者：
Khodjakov, Alexey
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Loncarek, Jadranka;Hergert, Polla;Khodjakov, Alexey
多余的中心粒导致异常的有丝分裂，从而促进肿瘤的发生。因此，中心粒复制必须与细胞周期协调，以确保细胞中的中心粒数量在每个细胞周期中精确加倍。然而，在一些转化细胞中，中心粒在延长的间期期间经历多轮复制（再复制）。对中心粒重复的机制知之甚少。在这里，我们报告说，中心粒重复一致的癌细胞和非转化的人类细胞在G2期逮捕和这种重复需要Polo样激酶1（Plk 1）的活性。我们还发现，细胞的复制中心粒在S-逮捕的能力取决于激活（T210-磷酸化）Plk 1在中心体的存在。在没有激活Plk 1的情况下，新生的原中心粒仍然与母亲中心粒，防止中心粒重复。相反，如果Plk 1（pT 210）出现在中心体，原中心粒成熟，脱离母亲的中心粒，并最终复制。然而，plk 1活性对于原中心粒的组装不是必需的。因此，Plk 1的作用是协调中心粒复制周期与细胞周期。Plk 1在晚S-G2期间的激活诱导原中心粒成熟，并且在这一点之后，中心粒周期可以自主完成，即使在没有细胞周期进展的情况下。
Supernumerary centrioles lead to abnormal mitosis which in turn promotes tumorigenesis. Thus, centriole duplication must be coordinated with the cell cycle to ensure that the number of centrioles in the cell doubles precisely during each cell cycle. However, in some transformed cells centrioles undergo multiple rounds of duplication (reduplication) during prolonged interphase. Mechanisms responsible for centriole reduplication are poorly understood. Here, we report that centrioles reduplicate consistently in cancerous and non-transformed human cells during G2 arrests and this reduplication requires the activity of Polo-like kinase 1 (Plk1). We also find that cell’s ability to reduplicate centrioles during S-arrests depends on the presence of activated (T210-phosphorylated) Plk1 at the centrosome. In the absence of activated Plk1, nascent procentrioles remain associated with mother centrioles, which prevent centriole reduplication. In contrast, if Plk1(pT210) appears at the centrosome, procentrioles mature, disengage from mother centrioles, and ultimately duplicate. Plk1 activity is not required for the assembly of procentrioles, however. Thus, the role of Plk1 is to coordinate centriole duplication cycle with the cell cycle. Activation of Plk1 during late-S-G2 induces procentriole maturation and after this point the centriole cycle can be completed autonomously, even in the absence of cell cycle progression.
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