FAM110AのCK1を介したリン酸化は、有糸分裂紡錘体との相互作用を促進し、染色体アライメントを制御します

細胞周期の進行は、遺伝子発現、有糸分裂紡錘体のオーケストレーション、および細胞分裂を制御するサイクリン依存性キナーゼによって駆動されます。細胞周期の新しい調節因子を特定するために、蛍光ユビキチン化ベースの細胞周期インジケーターを発現するヒト非変換細胞のトランスクリプトーム分析を実施し、G1およびG2細胞で差別的に発現する701の転写産物を特定しました。シーケンス類似性110メンバーA（FAM110A）タンパク質を持つファミリーは、G2細胞で高度に発現し、有糸分裂中の有糸分裂紡錘体と紡錘体の極に局在しています。FAM110Aの枯渇は、染色体の整列を損ない、中期から無常への移行を遅らせ、紡錘体の位置に影響を与えます。質量分析と免疫沈降を使用して、有糸分裂中のFAM110Aと複合的なカゼインキナーゼI（CK1）を特定しました。CK1はin vitroでFAM110AのC末端ドメインをリン酸化し、CK1の阻害は有糸分裂FAM110Aのリン酸化を減少させます。野生型FAM110A、しかしCK1リン酸化が不足しているFAM110A-S252-S255A変異体ではなく、内因性FAM110Aの枯渇後の染色体アライメント、有糸分裂の持続時間、および有糸分裂紡錘体の方向を救助します。CK1は、FAM110Aをリン酸化し、有糸分裂紡錘体との相互作用を促進することにより、染色体アライメントを調節することを提案します。

Progression through the cell cycle is driven by cyclin-dependent kinases that control gene expression, orchestration of mitotic spindle, and cell division. To identify new regulators of the cell cycle, we performed transcriptomic analysis of human non-transformed cells expressing a fluorescent ubiquitination-based cell cycle indicator and identified 701 transcripts differentially expressed in G1 and G2 cells. Family with sequence similarity 110 member A (FAM110A) protein is highly expressed in G2 cells and localized at mitotic spindle and spindle poles during mitosis. Depletion of FAM110A impairs chromosomal alignment, delays metaphase-to-anaphase transition, and affects spindle positioning. Using mass spectrometry and immunoprecipitation, we identified casein kinase I (CK1) in complex with FAM110A during mitosis. CK1 phosphorylates the C-terminal domain of FAM110A in vitro, and inhibition of CK1 reduces phosphorylation of mitotic FAM110A. Wild-type FAM110A, but not the FAM110A-S252-S255A mutant deficient in CK1 phosphorylation, rescues the chromosomal alignment, duration of mitosis, and orientation of the mitotic spindle after depletion of endogenous FAM110A. We propose that CK1 regulates chromosomal alignment by phosphorylating FAM110A and promoting its interaction with mitotic spindle.