The role of phosphorylation in the regulation of the chromokinesin Xkid

Abstract

Xkid is a Xenopus chromokinesin required for metaphase chromosome alignment and for meiosis I to meiosis II transition in oocytes. The aim of this work was to study the regulation of Xkid by phosphorylation using the Xenopus oocyte and egg extract systems. To achieve this, a reliable method to express proteins in egg extract by addition of in vitro transcribed mRNAs was established. Xkid was found to be efficiently phosphorylated in meiosis and mitosis at the cdk1 site. Although phosphoXkid localized efficiently to the mitotic chromosomes, phosphorylation at the cdk1 site had no role in the binding of Xkid to the chromosomes but prevented the protein to localize to the spindle microtubules like the endogenous protein. The dominant negative effect on spindle assembly of a phospho mimicking form of Xkid indicated that phosphorylation plays an important role in the regulation of Xkid function. Several partners for Xkid were identified.

Xkid es una cromoquinesina del sistema de Xenopus, necesaria para el alineamiento de los cromosomas en la placa metafásica y para la transición entre la meiosis I y meiosis II en los oócitos. El objectivo de este trabajo era estudiar la regulación de Xkid por fosforilación en los oócitos y en el extracto de huevos de Xenopus. Para poder cumplirlo se estableció un método para la expresión de proteínas añadiendo al extracto de huevos ARN mensajeros sintetizados in vitro. Los resultados obtenidos sugieren que Xkid es eficientemente fosforilada en el sitio cdk1 durante la meiosis y la mitosis. Aunque la forma de Xkid fosforilada se localiza eficientemente a nivel de los cromosomas mitóticos, esta fosforilación no parece tener ningún papel regulador sobre esta localización. En cambio, parece interferir con la localización de Xkid sobre los microtúbulos mitóticos. El efecto dominante negativo de la forma de Xkid que mimetiza la fosforilación durante la formación del huso mitótico, sugiere además que la fosforilación desempeña un papel importante en la regulación de la función de Xkid. Finalmente, varias proteínas que interaccionan con Xkid han sido identificadas.