p27Kip1 controls cytokinesis via the regulation of citron kinase activation

Abstract

p27 Kip1 (p27) acts as a tumor suppressor by inhibiting cyclin-cyclin-dependent kinase (cyclin-CDK) activity. However, mice expressing a form of p27 that is unable to bind or inhibit cyclin-CDK complexes (p27 CK-) have increased incidence of tumor development as compared with wild-type and p27 -/-mice, revealing an oncogenic role for p27. Here, we identified a phenotype of multinucleation and polyploidy in p27 CK-mice not present in p27 -/-animals, suggesting a role for p27 in G 2 /M that is independent of cyclin-CDK regulation. Further analysis revealed that p27 CK-expression caused a cytokinesis and abscission defect in mouse embryonic fibroblasts. We identified the Rho effector citron kinase (citron-K) as a p27-interacting protein in vitro and in vivo and found that p27 and citron-K colocalized at the contractile ring and mid-body during telophase and cytokinesis. Moreover, overexpression of the minimal p27-binding domain of citron-K was sufficient to rescue the phenotype caused by p27 CK-. Conversely, expression of a mutant p27 CK-unable to bind citron-K did not induce multinucleation. Finally, by binding to citron-K, p27 prevented the interaction of citron-K with its activator RhoA. Taken together, these data suggest a role for p27 during cytokinesis via the regulation of citron-K activity.

Un nouveau rôle de p27KIP1dans la mitose ?

“…L'invalidation chez la souris du gène cdkn1b, qui code pour p27, souligne l'importance de p27 dans le contrôle de la prolifération cellulaire puisque la taille domaine minimal de citron-K qui lie p27 est suffisante pour empêcher le phénotype de multinucléation causé par p27 CK-. L'expression d'un mutant de p27 CK-incapable de lier citron-K n'entraîne plus de multinucléation [10]. Ces observations confirment donc au niveau fonctionnel l'importance de l'interaction citron-K/p27 dans le phénotype des cellules p27 CK-.…”

“…Ces observations confirment donc au niveau fonctionnel l'importance de l'interaction citron-K/p27 dans le phénotype des cellules p27 CK-. Enfin, il apparaît que l'interaction de p27 avec citron-K empêche cette dernière d'interagir avec son activateur Rho [10]. Par conséquent, p27 semble impliquée dans les phases finales de la cytocinèse via la régulation de l'activation de citron-K par les protéines Rho.…”

“…De manière intéressante, lors d'un criblage protéomique réalisé afin d'identifier les protéines présentes au midbody, CDK1 et CDK4 ont effectivement été trouvées [11]. Reste à comprendre le rôle en culture [10]. p27 semble donc jouer un rôle indépendant des cycline/CDK en fin de mitose, lors de l'étape finale de la division cellulaire qui conduit à la séparation des cellules filles : la cytocinèse.…”

“…La phase finale de la cytocinèse est l'abscission où les cellules se séparent physiquement. Des analyses de vidéomicroscopie ont révélé qu'une fraction de fibroblastes primaires issus de souris p27 CK-effectuent une mitose normale, mais ont un défaut en fin de cytocinèse, lors de l'abscission, avec une réouverture du pont intercellulaire [10]. Par ailleurs, nous avons identifié la protéine citron kinase (citron-K) lors d'un criblage protéomique visant à identifier des partenaires de p27 [10].…”

“…Des analyses de vidéomicroscopie ont révélé qu'une fraction de fibroblastes primaires issus de souris p27 CK-effectuent une mitose normale, mais ont un défaut en fin de cytocinèse, lors de l'abscission, avec une réouverture du pont intercellulaire [10]. Par ailleurs, nous avons identifié la protéine citron kinase (citron-K) lors d'un criblage protéomique visant à identifier des partenaires de p27 [10]. Citron-K est une Ser/Thr kinase effectrice des GTPases Rho qui possède plusieurs domaines impliqués dans de nombreuses interactions protéine/ protéine [10].…”