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Bei der Regulation des Zellzyklus und der Chromosomensegregation nehmen Proteinkinasen wichtige Funktionen wahr. Bisherige Analysen zeigten, dass die Casein Kinase 1 delta (CK1δ) nach genotoxischen Stress wichtige Kontrollfunktionen bei der Spindeldynamik und der Chromosomensegregation wahrnimmt und die Inhibition von CK1δ mit dem CK1δ-spezifischen Inhibitor IC261 der Wirkung von Spindelgiften ähnelt. Während das Spindelgift Nocodazol die Bildung der mitotischen Spindel und damit das Fortschreiten der Zelle in der Mitose inhibiert, löst IC261 dagegen über die Induktion zentrosomaler Störungen ebenfalls einen mitotischen Arrest aus. Durch die Inhibition von CK1δ kann die Aktivität von Proteinen beeinflusst werden, die an der Regulation zentrosomaler Funktionen beteiligt sind. Eines dieser Proteine ist das Tumorsuppressorprotein p53, dem eine wichtige Rolle bei der Zentrosomenduplikation zugesprochen wird. Daher sollte die Zentrosomen-spezifische Interaktion von CK1δ und p53 untersucht werden.

Durch Immunpräzipitation von γ-Tubulin und Western-Blot sollte die Assoziation von p53 mit dem Zentrosomen nachgewiesen werden. Um die Interaktion von CK1δ und p53 am Zentrosomen zu untersuchen, wurden Interphase- und mitotische Zellen der grünen Meerkatze (CV1) fixiert und für Immunfluoreszenz-Analysen präpariert. CK1δ und phosphospezifische p53-Antikörper wurden verwendet um den Phosphorylierungsstatus von p53 fluoreszenzmikroskopisch darzustellen. Durch ELISA mit phosphospezifischen p53-Antikörper konnte die Spezifität der Phosphorylierung von p53 durch CK1δ untersucht werden. Durch in vivo 32P-Markierungen von Zellen und Analyse der Phosphopeptide von p53 wurde die zellzyklusspezifische Phosphorylierung von p53 untersucht.

Unsere Analysen zeigen, dass p53 mit CK1δ und CK1ε in Interphase- und mitotischen Zellen am Zentrosom kolokalisiert. Durch in vitro Kinasierungsexperimente und ELISA konnte gezeigt werden, dass CK1δ p53 an den N-terminalen Serinen 6, 9, 15 und 20 phosphoryliert. Es konnte nachgewiesen werden, dass die p53 Subfraktion, die spezifisch mit dem Zentrosom assoziiert, an allen CK1δ/ε-spezifischen Phosphorylierungsstellen phosphoryliert ist. Durch in vivo 32P-Markierungen von Zellen konnte gezeigt werden, dass sich in Abhängigkeit von der Zellzyklusphase sich der Phosphorylierungsstatus einzelner N-terminaler Phosphorylierungsstellen von p53 ändert, die in vitro durch CK1δ phosphoryliert werden.

Diese Ergebnisse belegen, dass CK1δ und p53 zusammen am Zentrosomen lokalisiert sind. Zudem sind die CK1δ-spezifischen N-terminalen Serine von p53 am Zentrosomen phosphoryliert. Daher kann eine funktionelle Bedeutung der Kolokalisation von p53 und CK1δ/ε am Zentrosom postuliert werden. Da in Tumorzellen häufig Amplifikationen der Zentrosomen auftreten, könnte die Deregulation von posttranslationalen Modifikationen des Tumorsuppressors p53 mit der Tumorgenese in Zusammenhang gebracht werden.