Cell Reports (May 2021)
A PKD-MFF signaling axis couples mitochondrial fission to mitotic progression
- Evanthia Pangou,
- Olga Bielska,
- Lucile Guerber,
- Stephane Schmucker,
- Arantxa Agote-Arán,
- Taozhi Ye,
- Yongrong Liao,
- Marta Puig-Gamez,
- Erwan Grandgirard,
- Charlotte Kleiss,
- Yansheng Liu,
- Emmanuel Compe,
- Zhirong Zhang,
- Ruedi Aebersold,
- Romeo Ricci,
- Izabela Sumara
Affiliations
- Evanthia Pangou
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Olga Bielska
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Lucile Guerber
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Stephane Schmucker
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Arantxa Agote-Arán
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Taozhi Ye
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Yongrong Liao
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Marta Puig-Gamez
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Erwan Grandgirard
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Charlotte Kleiss
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Yansheng Liu
- Cancer Biology Institute, Yale School of Medicine, West Haven, CT, USA
- Emmanuel Compe
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Zhirong Zhang
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France
- Ruedi Aebersold
- Institute of Molecular Systems Biology, Department of Biology, ETH Zürich, Zürich, Switzerland; Faculty of Science, University of Zürich, Zürich, Switzerland
- Romeo Ricci
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France; Laboratoire de Biochimie et de Biologie Moléculaire, Nouvel Hôpital Civil, Strasbourg, France; Corresponding author
- Izabela Sumara
- Institut de Génétique et de Biologie Moléculaire et Cellulaire (IGBMC), Illkirch, France; Centre National de la Recherche Scientifique UMR 7104, Strasbourg, France; Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale U964, Strasbourg, France; Université de Strasbourg, Strasbourg, France; Corresponding author
- Journal volume & issue
-
Vol. 35,
no. 7
p. 109129
Abstract
Summary: Mitochondria are highly dynamic organelles subjected to fission and fusion events. During mitosis, mitochondrial fission ensures equal distribution of mitochondria to daughter cells. If and how this process can actively drive mitotic progression remains largely unknown. Here, we discover a pathway linking mitochondrial fission to mitotic progression in mammalian cells. The mitochondrial fission factor (MFF), the main mitochondrial receptor for the Dynamin-related protein 1 (DRP1), is directly phosphorylated by Protein Kinase D (PKD) specifically during mitosis. PKD-dependent MFF phosphorylation is required and sufficient for mitochondrial fission in mitotic but not in interphasic cells. Phosphorylation of MFF is crucial for chromosome segregation and promotes cell survival by inhibiting adaptation of the mitotic checkpoint. Thus, PKD/MFF-dependent mitochondrial fission is critical for the maintenance of genome integrity during cell division.
