Cdc42 regulates GSK-3β and adenomatous polyposis coli to control cell polarity.
Etienne-Manneville, S. & Hall, A. Nature 2003 January 29 (DOI:10.1038/nature01423) |
FURTHER READING Etienne-Manneville, S. & Hall, A. Rho GTPases in cell biology. Nature420, 629-635 (2002) | |
Имеются два пути — ––protein kinase Cξ (), и glycogen synthase kinase-3β ()––adenomatous polyposis coli () — которые независимо участвуют в контроле клеточно полярности. Единый механизм пространственного контроля клеточной полярности описан Alan Hall и Sandrine Etienne-Manneville.
Что расположено ниже Par6–PKCξ в контроле клеточной полярности неизвестно, поэтому они исследовали GSK-3β фосфорилирование. Они заметили повышение уровней GSK-3, фосфорилированной по серину 9 вскоре после scratching. Анти-фосфо-GSK-3 (Ser9) окрашивание появлялось преимущественно на ведущем крае мигрирующих клеток, ко-локализуясь с Cdc42, где находятся и Par6 и PKCξ также. Было показано, что GSK-3β и PKCξ находятся в комплексе, который диссоциирует во время scratch-индуцировнной миграции и что тот же самый комплекс м. также содержать Par6. Т.к. фосфорилировнная GSK-3β не м.б. обнаружена в PKCξ преципитатах, то фосфорилирование, по-видимому, вызывает диссоциацию GSK-3β из комплекса.
Ингибирование или Cdc42 или PKCξ предупреждает фосфорилирование GSK-3β, тогда как трансфекция Par6 или PKCξ индуцирует фосфорилирование GSK-3β. Фосфорилирование GSK-3β по Ser9 ингибирует ее каталитическую активность и когда авт. микроинъецировали не способную к фосфорилированию, постоянно активную мутантную GSK-3β (GSK-3 S9A) в ведущий край клеток, то они обнаружили, что это блокирует реориентацию центросом, меру полярности.
Как и в Wnt пути, инактивация GSK-3β ведет к накоплению β-catenin, но во время миграции астроцитов, β-catenin накапливается в ведущем крае, но не в ядре. Хотя β-catenin не нужен для полярности, однако, Apc, др. мишень для GSK-3β в пути Wnt, необходим. Спустя 2-4 ч после scratch-индуцированной миграции Cdc42-, PKCξ- и phospho-Ser9-GSK-3β-зависмым способом Apc ассоциирует с плюс концами микротрубочек на ведущем крае. Apc соединяет микротрубочки прямо или косвенно через белок, связывающий микротрубочки, , но локализация EB1 на микротрубочках не зависит от Cdc42, PKCξ и GSK-3β. Делеция С-терминального домена Apc, содержащего микротрубочки- и EB1-связывающие сайты, ингибировала реориентацию центросом.
Итак, пространственно ограниченная ассоциация Apc с плюс концами микротрубочек — является критической для установления полярности — она возникает в результате действия Cdc42 на Par6–PKCξ, который в свою очередь вызывает фосфорилирование GSK-3β и ее инактивацию. GSK-3β м. влиять и на некоторые др. белки, связанные с микротрубочками.