Background A previous screen of a human kinase and phosphatase shRNA library to select genes that mediate arsenite induction of spindle abnormalities resulted in the identification of phosphatidylinositol-5-phosphate 4-kinase type-2 gamma (PIP4KIIγ), a phosphatidylinositol 4,5-bisphosphate (PIP2)-synthesizing enzyme. In this study, we explored how PIP4KIIγ regulates the assembly of mitotic spindles. Results PIP4KIIγ accumulates at the spindle pole before anaphase, and is required for the assembly of functional bipolar spindles. Depletion of PIP4KIIγ enhanced the spindle pole accumulation of mitotic centromere-associated kinesin (MCAK), a microtubule (MT)-depolymerizing kinesin, and resulted in a less stable spindle pole-associated MT. Depletion of MCAK can ameliorate PIP4KIIγ depletion-induced spindle abnormalities. In addition, PIP2 binds to polo-like kinase (PLK1) and reduces PLK1-mediated phosphorylation of MCAK. These results indicate that PIP4KIIγ and PIP2 may negatively regulate the MT depolymerization activity of MCAK by reducing PLK1-mediated phosphorylation of MCAK. Consequently, depletion of PLK1 has been shown to counteract the PIP4KIIγ depletion-induced instability of spindle pole-associated MT and cell resistance to arsenite. Conclusions Our current results imply that PIP4KIIγ may restrain MT depolymerization at the spindle pole through attenuating PLK1-mediated activation of MCAK before anaphase onset.

中文翻译：

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Phosphatidylinositol-5-phosphate 4-kinase γ 积聚在纺锤体极并防止微管解聚。

背景 先前对人类激酶和磷酸酶 shRNA 文库的筛选以选择介导亚砷酸盐诱导纺锤体异常的基因，结果鉴定出 5-磷酸磷脂酰肌醇 4-激酶 2 型 γ (PIP4KIIγ)，一种磷脂酰肌醇 4,5-二磷酸(PIP2)-合成酶。在这项研究中，我们探索了纺锤体γ PIP4KII 如何调节有丝分裂的组装。结果 PIP4KIIγ 在后期前在纺锤体极积累，是功能性双极纺锤体组装所必需的。PIP4KIIγ的消耗增强了有丝分裂着丝粒相关驱动蛋白（MCAK）的纺锤体极积累，MCAK是一种微管（MT）解聚驱动蛋白，并导致纺锤体极相关的MT不稳定。MCAK 的消耗可以改善 PIP4KIIγ 消耗引起的纺锤体异常。此外，PIP2 与 polo 样激酶 (PLK1) 结合并减少 PLK1 介导的 MCAK 磷酸化。这些结果表明 PIP4KIIγ 和 PIP2 可能通过减少 PLK1 介导的 MCAK 磷酸化来负调节 MCAK 的 MT 解聚活性。因此，PLK1 的消耗已被证明可以抵消 PIP4KIIγ 消耗引起的纺锤体极相关 MT 的不稳定性和细胞对亚砷酸盐的抗性。结论 我们目前的结果表明 PIP4KIIγ 可能通过在后期开始前减弱 PLK1 介导的 MCAK 激活来抑制纺锤体极的 MT 解聚。已显示 PLK1 的消耗可抵消 PIP4KIIγ 消耗引起的纺锤体极相关 MT 的不稳定性和细胞对亚砷酸盐的抗性。结论 我们目前的结果表明 PIP4KIIγ 可能通过在后期开始前减弱 PLK1 介导的 MCAK 激活来抑制纺锤体极的 MT 解聚。已显示 PLK1 的消耗可抵消 PIP4KIIγ 消耗引起的纺锤体极相关 MT 的不稳定性和细胞对亚砷酸盐的抗性。结论 我们目前的结果表明 PIP4KIIγ 可能通过在后期开始前减弱 PLK1 介导的 MCAK 激活来抑制纺锤体极的 MT 解聚。