Mitotische Effekte eines konstitutiv aktiven Mutanten der Xenopus Polo-ähnlichen Kinase Plx1

Während der Mitose spielt die Xenopus Polo-ähnliche Kinase 1 (Plx1) eine Schlüsselrolle bei der Aktivierung von Cdc25C, bei der Spindelbildung und beim Abbau von Cyclin B. Frühere Arbeiten haben gezeigt, dass die Aktivierung von Plx1 eine Phosphorylierung an Serin- und Threonin-Resten erfordert. In der vorliegenden Arbeit zeigen wir, dass der Austausch von Ser-128 oder Thr-201 durch einen negativ geladenen Aspartat-Rest (S128D oder T201D) die Plx1-Aktivität mehrere Male erhöht und dass der Austausch sowohl von Ser-128 als auch von Thr-201 durch Asp-Reste (S128D/T201D) die Plx1-Aktivität etwa 40-fach erhöht. Die Mikroinjektion von mRNA, die S128D/T201D Plx1 kodiert, in Xenopus-Oozyten induzierte direkt die Aktivierung von sowohl Cdc25C als auch Cyclin B-Cdc2. In dem Eierextrakt verzögerte T201D Plx1 den Zeitpunkt der Deaktivierung von Cdc25C während des Austritts aus der M-Phase und beschleunigte die Aktivierung von Cdc25C während des Eintritts in die M-Phase. Dies unterstützt das Konzept, dass Plx1 eine "Trigger"-Kinase für die Aktivierung von Cdc25C während des G(2)/M-Übergangs ist. Darüber hinaus reduzierte T201D Plx1 während der Anaphase bevorzugt den Abbau von Cyclin B2 und verzögerte die Reduktion der Cdc2-Histon H1-Kinaseaktivität. In frühen Embryonen führte S128D/T201D Plx1 zu einem Stillstand der Furchung und zur Bildung mehrerer Interphasekerne. Konsistent mit diesen Ergebnissen wurde festgestellt, dass Plx1 in der Prophase an den Zentrosomen, in der Metaphase an den Spindeln und während der Zytokinese am Mittelteil lokalisiert ist. Diese Ergebnisse zeigen, dass in Xenopus laevis die Aktivierung von Plx1 ausreichend ist für die Aktivierung von Cdc25C zu Beginn der Mitose und dass die Inaktivierung von Plx1 erforderlich ist für den vollständigen Abbau von Cyclin B2 nach der Anaphase und den Abschluss der Zytokinese.