代謝センサーの活性型：AMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）は有糸分裂装置に直接結合し、ミトーシスおよび細胞質分裂中の中心体から紡錘体ミッドゾンに移動します

代謝レオスタットAMP活性化プロテインキナーゼ（AMPK）は、有糸分裂中の適切な細胞分裂と忠実な染色体分離に予想外に必要です。AMPKが解釈された微小環境生体エネルギーが細胞のエネルギー状態、細胞成長、細胞分裂を厳密に関与させる可能性があると仮定することは概念的に魅力的ですが、エネルギーが細胞死を引き起こすことを避けるために、染色体および細胞骨格の緩和的調節に向けたAMPK活性の究極の枠組みが問題であると想定しています。それは未回答のままです。本明細書では、アルファ触媒AMPKサブユニット（P-Ampkalpha（Thr172））の活性型が、その総型（ampkalpha）とは関係していないことを明らかにします。ヒト癌由来の上皮細胞におけるすべての有糸分裂段階と細胞質分裂の中間体。Prophaseでは、P-Ampkalpha（THR172）は、成熟中心体から核形成し始める2つの微小管と関連しています。P-Ampkalpha（Thr172）と有糸分裂中心腫性オーロラAキナーゼとの重複局在は、中期の紡錘体極の近くの微小管および初期の後期でも明らかです。このオーロラAのようなP-Ampkalpha（THR172）の中心体局在化は、後期テルフェーズ遷移後の染色分離後に検出できません。むしろ、後期の終わりに向かって、Telphase P-Ampkalpha（THR172）反応性は、真正な染色体助手タンパク質のタンパク質が占有しているものと同様ではない局在を示しました。中央スピンドルと中間体でのP-Ampkalpha（THR172）のこの局在は、溝のプロセス中に、そしてテルフェースの完了時に、ダブレットのようにP-アンプカルファ（THR172）の染色が持続しました。橋。P-アンプカルファ（Thr172）の同一の有糸分裂地理は、AMPKキナーゼLKB1を欠く癌細胞、非癌性ヒト上皮細胞、およびマウス線維芽細胞で観察されました。有糸分裂装置に結合したampkalphaの活性型は、染色体および細胞骨格の有糸分裂イベントの4次元調節に細胞の生体エネルギー状態を物理的に統合する可能性があり、したがって、推定細胞動態抑制機能を示唆しています。この新たに発見されたシナリオでは、細胞レベルでエネルギー資源の検知とゲノム分裂の基本的な生物学的プロセスとの間の絶妙な調整を保証する可能性があるため、真核生物の進化プロセスにおけるアルファ触媒AMPKサブユニットの原始的な有糸分裂の役割を提案します。

The metabolic rheostat AMP-activated protein kinase (AMPK) is unexpectedly required for proper cell division and faithful chromosomal segregation during mitosis. Although it is conceptually attractive to assume that AMPK-interpreted microenvironmental bioenergetics may strictly engage cell's energy status, cell grow, and cell division to avoid that energy stresses trigger cell death, the ultimate framework of AMPK activity towards chromosomal and cytoskeletal mitotic regulation is a question that remains unanswered. We herein reveal that the active form of the alpha-catalytic AMPK subunit (P-AMPKalpha(Thr172))-but not its total form (AMPKalpha)-transiently associates with several mitotic structures including centrosomes, spindle poles, the central spindle midzone and the midbody throughout all of the mitotic stages and cytokinesis in human cancer-derived epithelial cells. At prophase, P-AMPKalpha(Thr172) associates with the two asters of microtubules that begin to nucleate from mature centrosomes. The overlapping localization of P-AMPKalpha(Thr172) with the mitotic centrosomal Aurora-A kinase is also apparent on the microtubules near the spindle poles in metaphase and in early anaphase. This Aurora A-like centrosomal localization of P-AMPKalpha(Thr172) cannot be detected following chromatid separation following anaphase-telophase transition. Rather, toward the end of anaphase and in telophase P-AMPKalpha(Thr172) reactivity exhibited a similar but not identical localization to that occupied by the bona fide chromosomal passenger proteins INCENCP and Aurora-B. This localization of P-AMPKalpha(Thr172) at the central spindle and midbody persisted during the furrowing process and, at the completion of telophase, staining of P-AMPKalpha(Thr172) as doublet was apparent on either side of the midbody within the intercellular cytokinetic bridge. An identical mitotic geography of P-AMPKalpha(Thr172) was observed in cancer cells lacking the AMPK kinase LKB1, in non-cancerous human epithelial cells, and in mouse fibroblasts. The active form of AMPKalpha bound to the mitotic apparatus may physically tether the bioenergetic state of a cell to the four-dimensional regulation of the chromosomal and cytoskeletal mitotic events, thus suggesting a putative cytokinetic suppressor function. In this newly discovered scenario, we suggest a primordial mitotic role for the alpha catalytic AMPK subunit in the eukaryotic evolutionary process as it may ensure, at the cell level, an exquisite coordination between sensing of energy resources and the fundamental biological process of genome division.