External seminar - Julie Welburn, Wellcome Trust Centre for Cell Biology (The University of Edinburgh)
Invited by Régis Giet, Julie Welburn will present her work on molecular motors in cell division.
Motor multitasking in cell division
As the nuclear envelop breaks down, microtubules and motors self-assemble into the mitotic spindle, a dynamic structure essential to congress and biorient chromosomes before partitioning of sister chromatids to the daughter cells in anaphase and completing cell division with cytokinesis. Microtubules are dynamically reorganized by microtubule motors throughout mitosis to ensure faithful chromosome segregation. Mitotic kinase activity is also key to provide spatial resolution and temporal progression of events through mitosis.
The regulatory mechanisms that allow the rapid transitions in microtubule organization and chromosome segregation coupling, remain open questions. Here I will present our recent work revealing how changes in motor phosphorylation state control motors interactions, localization and function for the timely progression through cell division using cell and structural biology approaches.
I will discuss how motor regulation by phosphorylation controls mitotic progression, focusing on the CENP-E motor, targeted to unattached kinetochores in early mitosis to facilitate chromosome alignment before relocalizing to the PRC1-crosslinked microtubules in central spindle in anaphase. We reveal the molecular basis for how PRC1 recruits CENP-E and other motors to the central spindle in a phosphospecific manner in anaphase and show it is essential for central spindle integrity, midbody assembly and cytokinesis.
Finally, I will discuss how germ cells have adapted cell division and cytokinesis for fertility.
These results reveal that the dynamic regulation of protein interactions is critical to provide coupled progression of chromosome segregation and cytokinesis with high spatial and temporal resolution.
Julie Welburn has been a Professor of Mechanistic Cell Biology since 2023 at the Wellcome Trust Centre for Cell Biology (University of Edinburgh), after serving as a Wellcome Senior Fellow (2018–2024) and EMBO Young Investigator (2019). Her research focuses on molecular motors in cell division, including ongoing projects through 2029.
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Contact: Régis Giet
Biology, Health
Séminaire externe - Julie Welburn, Wellcome Trust Centre for Cell Biology (Université d'Édimbourg)
Invitée par Régis Giet, Julie Welburn présentera ses travaux sur les moteurs moléculaires dans la division cellulaire.
Multitâche des moteurs dans la division cellulaire
Alors que l’enveloppe nucléaire se désintègre, les microtubules et les moteurs s’auto-assemblent en fuseau mitotique, une structure dynamique essentielle pour rassembler et biorienter les chromosomes avant la séparation des chromatides sœurs vers les cellules filles lors de l’anaphase, puis pour achever la division cellulaire par la cytocinèse. Les microtubules sont dynamiquement réorganisés par les moteurs de microtubules tout au long de la mitose afin de garantir une ségrégation fidèle des chromosomes. L’activité des kinases mitotiques joue également un rôle clé en assurant la résolution spatiale et la progression temporelle des événements au cours de la mitose.
Les mécanismes de régulation qui permettent les transitions rapides dans l’organisation des microtubules et le couplage de la ségrégation chromosomique restent des questions ouvertes. Je présenterai ici nos travaux récents révélant comment les changements dans l’état de phosphorylation des moteurs contrôlent leurs interactions, leur localisation et leur fonction pour une progression opportune de la division cellulaire, en utilisant des approches de biologie cellulaire et structurale.
Je discuterai de la manière dont la régulation des moteurs par phosphorylation contrôle la progression mitotique, en me concentrant sur le moteur CENP-E, ciblé vers les kinétochores non attachés en début de mitose pour faciliter l’alignement des chromosomes, avant de se relocaliser vers les microtubules réticulés par PRC1 dans le fuseau central en anaphase. Nous révélons les bases moléculaires par lesquelles PRC1 recrute CENP-E et d’autres moteurs vers le fuseau central de manière phospho-spécifique en anaphase, et montrons que ce processus est essentiel pour l’intégrité du fuseau central, l’assemblage du corps intermédiaire et la cytocinèse.
Enfin, je discuterai de la manière dont les cellules germinales ont adapté la division cellulaire et la cytocinèse pour la fertilité.
Ces résultats révèlent que la régulation dynamique des interactions protéiques est cruciale pour assurer une progression couplée de la ségrégation chromosomique et de la cytocinèse, avec une haute résolution spatiale et temporelle.
Julie Welburn est professeure titulaire en Mechanistic Cell Biology depuis 2023 au Wellcome Trust Centre for Cell Biology (Université d'Édimbourg), après avoir été Wellcome Senior Fellow (2018-2024) et EMBO Young Investigator (2019). Ses recherches portent sur les moteurs moléculaires dans la division cellulaire, notamment via des projets en cours jusqu'en 2029.
Contact : Régis Giet
Biologie, Santé
