Die Zytokinese ist das letzte Stadium der Zellteilung, in dem Zellen drastische morphologische Veränderungen und eine Umgestaltung des Zytoskeletts aufweisen. Die drastischen Formänderungen und das Membranspaltungsereignis während der Zytokinese führen zu einer lokalen Abgabe und / oder Entfernung von Membranen und spezifischen Proteinen.

Arf6, ein Mitglied der kleinen GTPase-Familie, ist an der Zytokinese beteiligt, indem es sich im Flemming-Körper (dem Mittelkörper) befindet. Es bleibt jedoch unbekannt, wie Arf6 zur Zytokinese beiträgt. Unser Kollaborationsteam (KEK und Universität Kyoto) hat gezeigt, dass Arf6 direkt mit dem mitotischen Kinesin-ähnlichen Protein 1 (MKLP1) interagiert, das als körpereigenes Flemming-Protein für die Zytokinese bekannt ist.

Wir haben die Röntgenkristallstruktur des Arf6-MKLP1-Komplexes bestimmt. Die Struktur zeigt, dass MKLP1 ein von zwei Arf6-Molekülen flankiertes Homodimer bildet, das ein 2: 2-Heterotetramer bildet, das ein erweitertes β-Faltblatt enthält, das das gesamte Heterotetramer überspannt und für die Wechselwirkung mit einer konkaven Membranoberfläche an der Spaltfurche geeignet ist. Wir haben gezeigt, dass Arf6 während der Zytokinese zunächst um die Spaltfurche herum akkumuliert und vor der Abszision über die Interaktion mit MKLP1 auf den Flemming-Körper rekrutiert wird.

Wir haben auch gezeigt, dass die Komplexbildung für die Vervollständigung der Zytokinese durch strukturbasierte Mutagenese und siRNA-vermittelte Knockdowns erforderlich ist. Ein auf diesen Ergebnissen basierendes Modell legt nahe, dass der Arf6-MKLP1-Komplex eine entscheidende Rolle bei der Zytokinese spielt, indem er das Mikrotubulusbündel und die Membranen an der Spaltungsebene verbindet. Diese Arbeit erscheint am 30. Mai 2012 im EMBO Journal.