TKS5とFGD1/CDC42のシグナル伝達カスケードが交差することで、インバドポディアの形成が誘導される

Intersection of TKS5 and FGD1/CDC42 signaling cascades directs the formation of invadopodia.

• Anna Zagryazhskaya-Masson
• Pedro Monteiro
• Anne-Sophie Macé
• Alessia Castagnino
• Robin Ferrari
• Elvira Infante
• Aléria Duperray-Susini
• Florent Dingli
• Arpad Lanyi
• Damarys Loew
• Elisabeth Génot
• Philippe Chavrier

抄録

I型コラーゲン繊維の生理的マトリックスに曝露された腫瘍細胞は、ゼラチン基質モデル上で形成される点状のインバドポディアとは異なる細長いコラーゲン分解性インバドポディアを形成する。関連する足場タンパク質であるTKS5とTKS4は、インバドポディアの組み立てのメカニズムの重要な構成要素である。TKSタンパク質がコラーゲン分解によるインバドポディア形成を誘導する分子イベントについては、十分に定義されていない。我々は、共沈法、質量分析法による結合タンパク質の同定、およびin vitroプルダウン実験を用いて、TKS5と、Rho-GTPase CDC42のグアニンヌクレオチド交換因子であるFGD1との相互作用を発見した。また、TKS5、FGD1、CDC42からなる新しい細胞極性ネットワークを明らかにし、侵入足の形成とMT1-MMPリサイクルコンパートメントの極性化を誘導していることを明らかにした。さらに、我々のデータは、乳癌細胞におけるTKS4またはTKS5の下流でのコラーゲン分解的なインバドポディア形成に関与する異なるシグナル伝達経路を明らかにした。

Tumor cells exposed to a physiological matrix of type I collagen fibers form elongated collagenolytic invadopodia, which differ from dotty-like invadopodia forming on the gelatin substratum model. The related scaffold proteins, TKS5 and TKS4, are key components of the mechanism of invadopodia assembly. The molecular events through which TKS proteins direct collagenolytic invadopodia formation are poorly defined. Using coimmunoprecipitation experiments, identification of bound proteins by mass spectrometry, and in vitro pull-down experiments, we found an interaction between TKS5 and FGD1, a guanine nucleotide exchange factor for the Rho-GTPase CDC42, which is known for its role in the assembly of invadopodial actin core structure. A novel cell polarity network is uncovered comprising TKS5, FGD1, and CDC42, directing invadopodia formation and the polarization of MT1-MMP recycling compartments, required for invadopodia activity and invasion in a 3D collagen matrix. Additionally, our data unveil distinct signaling pathways involved in collagenolytic invadopodia formation downstream of TKS4 or TKS5 in breast cancer cells.

© 2020 Zagryazhskaya-Masson et al.