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Plk1是Plk激酶家族中最重要的一员，参与调控有丝分裂起始，中心体成熟，纺锤体装配，染色体分离和胞质分裂等多个细胞分裂期事件。Plk1在许多种人类肿瘤细胞中过量表达，而且在肿瘤治疗中已成为热门的药物靶点，因此，深入研究Plk1在细胞周期中的功能有重要的理论和实际意义。Plk1在有丝分裂期功能的复杂性与其底物的多样性密切相关，因此寻找Plk1的作用底物已成为研究Plk1在细胞周期中调控机制的重要方法。Plk1通过其特有的PBD结构域识别磷酸化底物并介导Plk1的细胞定位。本项工作用Plk1的PBD结构域作诱饵，通过质谱分析得到了与Plk1-PBD结合的蛋白质组。
质谱结果表明中心体蛋白Nedd1是Plk1的结合蛋白。已有报道发现Nedd1能够将γTuRC（γ微管蛋白环形复合物）募集到中心体上，同γ-tubulin一起在微管聚合和纺锤体装配中起重要作用，但是Nedd1在细胞周期中是如何被调控的尚未可知。免疫荧光实验发现Plk1与Nedd1共定位在间期的中心体以及分裂期的纺锤体上。生化实验表明二者在有丝分裂期结合，而且Plk1的PBD结构域特异的与磷酸化状态的Nedd1的羧基末端结合。进一步实验发现，Plk1与Nedd1的结合非常符合Plk1与底物结合的经典模式，即Cdk1激酶作为前导激酶磷酸化Nedd1的550位苏氨酸，该修饰创造了Plk1-PBD结构域与Nedd1结合的磷酸化肽段，Cdk1对Nedd1的磷酸化不仅增强了Plk1与Nedd1的结合能力，而且提高了Plk1对Nedd1的磷酸化水平。通过磷酸化质谱分析和放射自显影实验发现，Plk1能够磷酸化Nedd1四个位点：T382、S397、S637和S426。
双极纺锤体形成需要中心体成熟与分离，在中心体成熟过程中，额外的γTuRC迅速募集到中心体，从而满足纺锤体装配中大量微管聚合的需要。Plk1在中心体成熟中起重要作用，本文实验发现，敲除内源的Plk1大大减弱Nedd1和γ-tubulin在纺锤体极上的分布，最终导致纺锤体装配缺陷，表明Plk1负责Nedd1在纺锤体极上的定位。Nedd1干涉后回复实验证明，Cdk1和Plk1对Nedd1的顺序磷酸化作用能够增强Nedd1与γ-tubulin的结合，而二者的结合对于γTuRC在中心体的募集以及纺锤体装配有重要作用。为进一步确定Nedd1的磷酸化功能，在Nedd1干涉后回复的基础上做分裂期细胞微管解聚再生实验，结果发现Nedd1-4E（Nedd1的模拟被Plk1磷酸化的突变体）而不是Nedd1-4A（Nedd1的模拟不能被Plk1磷酸化的突变体）能够回复由Nedd1干涉引起的纺锤体装配缺陷现象，表明Nedd1的磷酸化在微管聚合和纺锤体组装过程中起作用。因此，本项工作证明Plk1通过对Nedd1的磷酸化修饰，提高了Nedd1与γ-tubulin的结合作用，进而增强?γTuRC在中心体的募集和微管聚合，促进中心体成熟和纺锤体装配。