アクトミオシンとE-カドヘリンのダイナミクスの相互作用が胚性表皮の細胞形状を制御していることを明らかにした

Interplay between actomyosin and E-cadherin dynamics regulates cell shape in the embryonic epidermis.

• Joshua Greig
• Natalia A Bulgakova

抄録

機能的な組織を構築するためには、細胞の形状を正確に制御することが重要である。ここでは、表皮における高度に伸長した異方性上皮細胞の形成につながるメカニズムを研究している。すなわち、RhoAシグナルの下流で細胞伸長を抑制するアクトミオシンと、GTPase Arf1の下流で細胞伸長を促進するE-カドヘリンのエンドサイトーシスを介して調節される細胞間接着である。この2つのメカニズムは独立して作用するのではなく、相互に関連しており、RhoAシグナルがArf1の細胞膜へのリクルートを減少させていることを示している。さらに、細胞間接着の制御因子であるp120-カテニンは、Arf1とRhoAの両方の活性を促進する。以上のことから、我々は、細胞間接着、内分泌系、アクトミオシン皮質間の複雑な相互作用ネットワークを明らかにし、このネットワークが上皮組織における細胞形状をどのように制御しているかを実証した。

Precise regulation of cell shape is vital for building functional tissues. Here, we study the mechanisms which lead to the formation of highly elongated anisotropic epithelial cells in the epidermis. We demonstrate that this cell shape is the result of two counteracting mechanisms at the cell surface which regulate the degree of elongation: actomyosin, which inhibits cell elongation downstream of RhoA signalling, and intercellular adhesion, modulated via clathrin-mediated endocytosis of E-cadherin, which promotes cell elongation downstream of the GTPase Arf1. We show that these two mechanisms do not act independently but are interconnected, with RhoA signalling reducing Arf1 recruitment to the plasma membrane. Additionally, cell adhesion itself regulates both mechanisms: p120-catenin, a regulator of intercellular adhesion, promotes the activity of both Arf1 and RhoA. Altogether, we uncover a complex network of interactions between cell-cell adhesion, the endocytic machinery, and the actomyosin cortex, and demonstrate how this network regulates cell shape in an epithelial tissue .

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