移動における突出と接着のバランスをとるためには、WAVE調節複合体が必要であることを明らかにした

The WAVE Regulatory Complex Is Required to Balance Protrusion and Adhesion in Migration.

• Jamie A Whitelaw
• Karthic Swaminathan
• Frieda Kage
• Laura M Machesky

抄録

二次元基質上を移動する細胞は、ラメリポディア突起を形成するために、先端でアクチンを重合させ、突起を基質に固定するために新生接着剤を形成することが必要である。ラメリポディア形成における主要なアクチン核形成因子はArp2/3複合体であり、これはWAVE調節複合体（WRC）によって活性化される。誘導性floxマウス胚性線維芽細胞（MEFs）を用いて、WRCがラメリポディア形成に必要であり、重要なことは、先行細胞端からのアクチンの逆行流を生成するために必要であることを確認した。また、NCKAP1の欠損は、細胞の広がりと焦点接着のダイナミクスにも影響を与えていることがわかった。ラメリポディアが存在しない場合、細胞は細長くなり、N-WASPを欠いているように見える単一の細い仮足で移動することができる。この表現型はフィブロネクチンよりもコラーゲン上でより顕著であり、移動速度の増加が観察された。このように、コラーゲン上での二次元細胞の移動は、分岐アクチンへの依存性が低いことが明らかになった。

Cells migrating over 2D substrates are required to polymerise actin at the leading edge to form lamellipodia protrusions and nascent adhesions to anchor the protrusion to the substrate. The major actin nucleator in lamellipodia formation is the Arp2/3 complex, which is activated by the WAVE regulatory complex (WRC). Using inducible floxed mouse embryonic fibroblasts (MEFs), we confirm that the WRC is required for lamellipodia formation, and importantly, for generating the retrograde flow of actin from the leading cell edge. The loss of NCKAP1 also affects cell spreading and focal adhesion dynamics. In the absence of lamellipodium, cells can become elongated and move with a single thin pseudopod, which appears devoid of N-WASP. This phenotype was more prevalent on collagen than fibronectin, where we observed an increase in migratory speed. Thus, 2D cell migration on collagen is less dependent on branched actin.