Mammalian epithelial cells use a pair of mother centrioles (MCs) and numerous deuterosomes as platforms for efficient basal body assembly during multiciliogenesis. How deuterosomes form and function, however, remain controversial. They are proposed to either arise spontaneously followed by maturation into larger ones with increased procentriole-producing capacity or be assembled solely on the young MC, nucleate procentrioles under the MC's guidance, and released as procentriole-occupied "halos". Here we show that both MCs are dispensable for deuterosome formation in multiciliate cells. In both mouse tracheal epithelial and ependymal cells (mTECs and mEPCs), discrete deuterosomes in the cytoplasm were initially procentriole-free and then grew into halos. More importantly, eliminating the young MC or both MCs in proliferating precursor cells through shRNA-mediated depletion of Plk4, a kinase essential to procentriole assembly, did not abolish deuterosome formation when these cells were induced to differentiate into mEPCs. The average deuterosome numbers per cell only reduced by 21% as compared to control mEPCs. Therefore, MC is not essential to the assembly of both deuterosomes and deuterosome-mediated procentrioles.

Cep152 and Cep63 act as the cradle and recruit Plk4 to initiate the centriole biogenesis in a mother centriole dependent manner. However, how the Cep152-Cep63 complex is targeted to the proximal end of mother centrioles is unclear. In this study, we show that Cep57 and its paralog, Cep57l1, colocalize with Cep63 and Cep152 at the proximal end of mother centrioles in both cycling cells and differentiated multiciliated cells. Both Cep57 and Cep57l1 associate with the Cep152-Cep63 complex by directly binding to the centrosomal targeting region of Cep63. Co-depletion of Cep57 and Cep57l1 blocks the loading of Cep63-Cep152 to the centriole and subsequently prevents centriole duplication. We propose that Cep57 and Cep57l1 act together to ensure the recruitment of the Cep63-Cep152 complex to the mother centrioles for procentriole formation.