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好中球の極性を決定する分岐アクチン独立回路を明らかにする
Cell confinement reveals a branched-actin independent circuit for neutrophil polarity.
PMID: 31600188 PMCID: PMC6805013. DOI: 10.1371/journal.pbio.3000457.
抄録
移動細胞は、異なる微小環境をナビゲートするために異なる運動モードを使用していますが、これらのモードが同じ極性成分のコアセットに依存しているかどうかは明らかではありません。これを調べるために、我々は、アクチン関連タンパク質2/3（Arp2/3）とWASPファミリーverprolin同族タンパク質（WAVE）複合体を破壊し、標準的な付着条件で好中球の極性と運動性のために不可欠な分岐アクチンネットワークを組み立てる。驚くべきことに、閉じ込めは、これらのコンポーネントを欠いた好中球の極性と運動を救済し、分岐アクチンベースの突出プログラムとは機械的に異なるが、同じコアコンポーネントのいくつかを共有し、基礎となる分子ロジックを明らかにしたプロセス性出血ベースの突出プログラムを明らかにした。さらに、ある部位への突出成長の制限は、従来考えられていたように膜張力に直接反応するとは限らず、局所的な膜の湾曲のような密接にリンクした特性に依存している可能性があることを発見した。我々の研究は、好中球の極性のための隠された回路を明らかにし、細胞が異なる微小環境で支配する極性化のための異なる分子メカニズムを持っていることを示しています。
Migratory cells use distinct motility modes to navigate different microenvironments, but it is unclear whether these modes rely on the same core set of polarity components. To investigate this, we disrupted actin-related protein 2/3 (Arp2/3) and the WASP-family verprolin homologous protein (WAVE) complex, which assemble branched actin networks that are essential for neutrophil polarity and motility in standard adherent conditions. Surprisingly, confinement rescues polarity and movement of neutrophils lacking these components, revealing a processive bleb-based protrusion program that is mechanistically distinct from the branched actin-based protrusion program but shares some of the same core components and underlying molecular logic. We further find that the restriction of protrusion growth to one site does not always respond to membrane tension directly, as previously thought, but may rely on closely linked properties such as local membrane curvature. Our work reveals a hidden circuit for neutrophil polarity and indicates that cells have distinct molecular mechanisms for polarization that dominate in different microenvironments.