A microtubule catastrophe factor regulates stem cell position and number in the skin

NIH RePORTER · NIH · F31 · $37,644 · view on reporter.nih.gov ↗

Abstract

Abstract  Asymmetric cell divisions (ACDs) drive cell fate specification and the formation of complex tissue architectures.  This  often  requires  orienting  the  mitotic  spindle  to  position  daughter  cells  and/or  segregate  cell  fate  determinants.  ACD’s  drive  the  stratification  and  differentiation  of  the  epidermis  during  embryogenesis.  Additionally,  oriented  divisions  have  been  observed  to  be  associated  with  the  production  of  hair  follicle  stem  cell  progenitors.  However,  whether  spindle  orientation  is  required  for  the  production  of  these  stem  cells  and  how  this  is  coupled  to  their  cell  fate  remains  unknown.  During  spindle  positioning,  astral  microtubules  of  the  mitotic spindle interact with specific regions of the cell cortex. However, we have an incomplete understanding  of  how  microtubule  dynamics  and  force  production  are  controlled  to  precisely  position  mitotic  spindles.  My  preliminary data shows that Kinesin Family Member 18B (KIF18B), which promotes microtubule catastrophes,  is  required  for  proper  spindle  orientation  in  cultured  epidermal  cells.  Furthermore,  KIF18B  mutant  mice  have  defects  in  the  number  and  position  of  hair  follicle  stem  cells,  for  the  first  time  functionally  linking  spindle  orientation to stem cell production. I hypothesize that KIF18B-­induced microtubule depolymerization is required  for  spindle  positioning,  which  in  turn  directs  cell  fate  determination.  Here  I  will  examine  both  the  molecular  mechanism  of  KIF18B’s  role  in  spindle  orientation,  and  use  KIF18B  mutant  mice  to  determine  how  spindle  orientation is linked to production of hair follicle stem cells.

Key facts

NIH application ID
9970414
Project number
5F31AR074250-03
Recipient
DUKE UNIVERSITY
Principal Investigator
Mary Rebecca Stockdale Moreci
Activity code
F31
Funding institute
NIH
Fiscal year
2020
Award amount
$37,644
Award type
5
Project period
2018-09-01 → 2021-08-31