DK
Daniel Keifenheim
Author with expertise in Genomic Expression and Function in Yeast Organism
Achievements
Cited Author
Open Access Advocate
Key Stats
Upvotes received:
0
Publications:
4
(50% Open Access)
Cited by:
487
h-index:
7
/
i10-index:
5
Reputation
Biology
< 1%
Chemistry
< 1%
Economics
< 1%
Show more
How is this calculated?
Publications
6

Size-Dependent Expression of the Fission Yeast Cdc13 Cyclin is Conferred by Translational Regulation

Samirul Bashir et al.Jan 16, 2023
Abstract Two fission yeast mitotic activators, Cdc13 and Cdc25, have been shown to increase in concentration in correlation with cell size, and have been proposed to thereby regulate cell size at division. Here, we show that the expression of both Cdc13 and Cdc25 are, in fact, size dependent, as apposed to simply sizecorrelated due to time-dependent expression. However, we also find that their size dependence is regulated by different mechanisms. Cdc25 was known to be regulated transcriptionally. Here, we show that Cdc13 is regulated translationally. Its transcript is not expression is a size-dependent manner, rather a size-dependent concentration of protein is expressed from a size-independent concentration of mRNA. Moreover, the degradation rate of Cdc13 is not size dependent, implicating size-dependent translation in its regulation. We identify a 20-amino-acid motif, which includes the APC D-box degron, as necessary and sufficient for sizedependent expression, which allowed us to construct a size-independent allele of cdc13 . Using this allele, in combination with a size-independent allele of cdc25 , expressed from a size-independent promoter, we show that size-dependent expression of neither Cdc13 nor Cdc25 is required for size control, nor are the redundantly required for size control.
6
Citation3
0
Save
0

Size-Dependent Accumulation of the Mitotic Activator Cdc25 as a Mechanism of Size Control in Fission Yeast

Daniel Keifenheim et al.Oct 5, 2016
Proper cell size is essential for cellular function (Hall et al., 2004). Nonetheless, despite more than 100 years of work on the subject, the mechanisms that maintain cell size homeostasis are largely mysterious (Marshall et al., 2012). Cells in growing populations maintain cell size within a narrow range by coordinating growth and division. Bacterial and eukaryotic cells both demonstrate homeostatic size control, which maintains population-level variation in cell size within a certain range, and returns the population average to that range if it is perturbed (Marshall et al., 2012; Turner et al., 2012; Amodeo and Skotheim, 2015). Recent work has proposed two different strategies for size control: budding yeast has been proposed to use an inhibitor-dilution strategy to regulate size at the G1/S transition (Schmoller et al., 2015), while bacteria appear to use an adder strategy, in which a fixed amount of growth each generation causes cell size to converge on a stable average, a mechanism also suggested for budding yeast (Campos et al., 2014; Jun and Taheri-Araghi, 2015; Taheri-Araghi et al., 2015; Tanouchi et al., 2015; Soifer et al., 2016). Here we present evidence that cell size in the fission yeast Schizosaccharomyces pombe is regulated by a third strategy: the size dependent expression of the mitotic activator Cdc25. The cdc25 transcript levels are regulated such that smaller cells express less Cdc25 and larger cells express more Cdc25, creating an increasing concentration of Cdc25 as cell grow and providing a mechanism for cell to trigger cell division when they reach a threshold concentration of Cdc25. Since regulation of mitotic entry by Cdc25 is well conserved, this mechanism may provide a wide spread solution to the problem of size control in eukaryotes.
0

The Fission Yeast S-Phase Cyclin Cig2 Can Drive Mitosis

Mira Magner et al.Nov 2, 2017
Commitment to mitosis is regulated by cyclin-dependent kinase (CDK) activity. In the fission yeast Schizosaccharomyces pombe, the major B-type cyclin, Cdc13, is necessary and sufficient to drive mitotic entry. Furthermore, Cdc13 is also sufficient to drive S phase, demonstrating that a single cyclin can regulate alternating rounds of replication and mitosis and providing the foundation of the quantitative model of CDK function. It has been assumed that Cig2, a B-type cyclin expressed only during S-phase and incapable of driving mitosis in wild-type cells, was specialized for S-phase regulation. Here, we show that Cig2 is capable of driving mitosis. Cig2/CDK activity drives mitotic catastrophe -- lethal mitosis in inviably small cells -- in cells that lack CDK inhibition by tyrosine-phosphorylation. Moreover, Cig2/CDK can drive mitosis in the absence of Cdc13/CDK activity. These results demonstrate that in fission yeast, not only can the presumptive M-phase cyclin drive S phase, but the presumptive S-phase cyclin can drive M phase, further supporting the quantitative model of CDK function. Furthermore, these results provide an explanation, previously proposed on the basis of computation analyses, for the surprising observation that cells expressing a single-chain Cdc13-Cdc2 CDK do not require Y15 phosphorylation for viability. Their viability is due to the fact that in such cells, which lack Cig2/CDK complexes, Cdc13/CDK activity is unable to drive mitotic catastrophe.