The role of NIMA-like kinase Nek9 in mitosis

Abstract

Mitosis is the essential process during which a cell divides into two viable daughter cells. To allow a faithful segregation of the chromosomes into each daughter, the cell forms the bipolar spindle. The NIMA-like kinase family member Nek9 has been previously proposed to play a role in bipolar spindle assembly and in the chromosomal pathway of microtubule assembly. We aimed at gaining a better understanding of Nek9 function by characterizing Xenopus Nek9, xNek9, using the Xenopus egg extract system. We have shown that xNek9 may not act through the kinase cascade xNek9 – xNek6 in meiosis as described for human Nek9 in somatic cells and therefore may have different substrates. Furthermore, we have demonstrated by depletion, increased addition of Flag-hNek9 and a dominant-negative approach that xNek9 is important for bipolar spindle formation. In addition, we have shown that xNek9 depletion causes decreased microtubule density in bipolar spindles and slower RanGTP induced aster formation. We identified xNedd1, the adaptor protein for the γTuRC, as a novel interactor and substrate of xNek9. xNek9 depletion reduces the recruitment of xNedd1 to sperm nuclei induced aster and decreases the number and length of nucleated microtubules. These data suggest that one role of xNek9 in spindle assembly is exerted through xNedd1 regulation. We propose a model for xNek9 – xNedd1 interaction and a putative mechanism for the regulation of xNek9 – xNedd1 explaining how they fulfil their role in bipolar spindle assembly.La mitosis es el proceso esencial durante el cual una célula se divide en dos células hijas viables. Para permitir una segregación fiable de los cromosomas en cada hija, la célula forma el huso bipolar. Nek9, el miembro de la familia de quinasas NIMA-like ha sido propuesto para desempeñar un papel en el la asamblea del huso bipolar y en la vía cromosómica de ensamblaje de los microtúbulos. Nuestro objetivo era lograr una mejor comprensión de la función Nek9 caracterizando Nek9 de Xenopus, xNek9, utilizando el sistema de extracto de huevos de Xenopus. Hemos demostrado que xNek9 probablemente no actuará a través de la cascada de las quinasas xNek9 - xNek6 en la meiosis como se describe para Nek9 humano en células somáticas y por lo tanto pueden tener diferentes sustratos. Además, hemos demostrado por el agotamiento, la adición incrementada de Flag-hNek9 y un enfoque dominante-negativas que xNek9 es importante para la formación del huso bipolar. Además, hemos demostrado que el agotamiento xNek9 causa una disminución de la densidad de los microtúbulos en los husos bipolares y una formación más lenta de asteres inducidos por RanGTP. Se identificó xNedd1, la proteína adaptadora para el γTuRC, como un interactor y sustrato novedoso de xNek9. El agotamiento de xNek9 reduce la contratación de xNedd1 a los asteres inducidas por núcleos de espermatozoides y disminuye el número y longitud de microtúbulos nucleados. Estos datos sugieren que un papel de xNek9 en el conjunto del huso se husorce a través de la regulación de xNedd1. Proponemos un modelo para la interacción xNek9 – xNedd1 y un supuesto mecanismo para la regulación de xNek9 – xNedd1 explicando cómo cumplen su papel en la ensamblaje del huso bipolar.Programa de doctorat en Biomedicina