細胞の極性形成における低分子量Gタンパク質の役割と作用機構

低分子量G蛋白在细胞极性形成中的作用及作用机制

基本信息

批准号：
20054010
负责人：
扇田久和
金额：
$ 3.33万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20054010/
关键词：
Rap1 Rac1 RhoA アファディンインテグリン増殖因子受容体ネクチン Cdc42 細胞極性

项目摘要

細胞の極性形成には上皮細胞の細胞間接着部位における上下軸方向に生じるものや運動している細胞における前後軸方向に生じるものなどがある。運動している細胞では前後軸方向の極性形成により、運動方向前方に向かって先導端が形成されるが、この先導端形成は細胞の運動において重要である。本年度はRasファミリーに属する低分子量Gタンパク質Rap1やRhoファミリーに属する低分子量Gタンパク質Rac1、RhoAに着目して、これらの分子が細胞運動時の極性形成において果たす役割と作用機構について検討を行った。細胞をPDGFで刺激すると細胞は刺激方向に向かって運動先導端を形成し、その部位にPDGF受容体、インテグリンおよびネクチン様分子(Necl)-5が集積する。この運動先導端に、活性化したRap1も集積していた。Rap1は、PDGF刺激によってリン酸化されたPDGF受容体に結合するアダプター分子CrkおよびRap1のGDP/GTP交換促進因子C3Gを介して活性化された(Miyata et al.J Cell Sci.2009)。活性化したRap1は先導端において、RacのGDP/GTP交換促進因子Vav2を活性化することによりRac1を活性化すると共に、RhoAのGTPアーゼ活性化因子ARAPを活性化することによりRhoAの活性化を抑制した。PDGF刺激に対する細胞運動には、運動先導端におけるRap1、Rac1、RhoAの周期的な活性化・不活性化のサイクルが重要であった(Miyata et al.J Biol Chem.2009)。

细胞极性的形成包括在上皮细胞的细胞间粘附部位沿垂直轴方向发生的极性形成和在运动细胞中沿前后轴方向发生的极性形成。在移动的细胞中，由于前后轴方向的极化，前端形成为移动方向的前方，该前端的形成对于细胞的移动而言是重要的。今年，我们重点研究了Ras家族的低分子量G蛋白Rap1，以及Rho家族的低分子量G蛋白Rac1和RhoA，研究了这些分子在极性形成过程中的作用和作用机制。细胞运动。当细胞受到 PDGF 刺激时，它们会在刺激方向上形成运动前缘，并且 PDGF 受体、整合素和连接蛋白样分子 (Necl)-5 在这些位点积聚。激活的Rap1也在这个乐章的前缘积累。 Rap1 通过接头分子 Crk 和 Rap1 的 GDP/GTP 交换促进因子 C3G（Miyata 等 J Cell Sci. 2009）与 PDGF 刺激磷酸化的 PDGF 受体结合而被激活。在前端，激活的Rap1通过激活Rac的GDP/GTP交换促进因子Vav2来激活Rac1，并通过激活RhoA的GTP酶激活剂ARAP来激活RhoA。 Rap1、Rac1 和 RhoA 在运动前沿的周期性激活/失活循环对于响应 PDGF 刺激的细胞运动非常重要 (Miyata 等人，J Biol Chem. 2009)。