Katoh, H. & Negishi, M. RhoG activates Rac1 by direct interaction with the Dock180-binding protein Elmo. Nature424, 461-464 (2003) | | | |
FURTHER READING Etienne-Manneville, S. & Hall, A. Rho GTPases in cell biology. Nature420, 629-635 (2002) | | | |
WEB SITE
Upstream of the small GTPase , a key cytoskeletal regulator, lie Elmo (engulfment and cell motility protein) and . A signalling cascade from another small GTPase, , activates Rac1. A report by Katoh and Negishi in Nature now links these components, and shows that RhoG, through a ternary complex with Elmo and Dock180, triggers activation of Rac1.
Подобно Rac1 и Cdc42, RhoG обеспечивает клеточный морфологический процесс. В отличие от Rac1 и Cdc42 однако он не связывает известные Rac1 и Cdc42 эффекторы, авт. спользовли постоянно активный RhoG (V12RhoG) в дрожжевом двугибридном скрининге для выявления потенциальных партнеров по связыванию. Один позитивный клон кодировал , выше стоящий регулятор Rac1. Используя pull-down assays, Katoh and Negishi показали, что Elmo взаимодействует только с GTP-связнанным, но не с GDP-связанным, RhoG, и что amino конец (остатки 1–362) Elmo достаточен для такого взаимодействия. Ко-трансфицированные V12RhoG и Elmo взаимодействуют также и в клетках млекопитающих. Elmo не взаимодействует с V12Rac1, V12Cdc42 или V14RhoA — и доминантно негативный RhoG (N17RhoG) и V12RhoG с заменой фенилаланин→аланин (F37A) в эффекторной области (которая не м. вызвать морфологических изменений) также неспособен взаимодействовать с Elmo.
Elmo, как известно, взаимодействует — посредством своего С-конца — с Dock180, , следовательно, открывается возможность, что формируется комплекс RhoG–Elmo–Dock180. RhoG и Dock180 ко-иммунопреципитируются в клетках млекопитающих, но только если экспрессируется Elmo. Если С-конец Elmo, который связывается с Dock180, делетировать (Elmo-T618), то RhoG и Dock180 не взаимодействуют.
Dock180 и Elmo локализуются в основном в цитоплазме, но Dock180, поставляемый в плазматическую мембрану, м.б. важным в его цитоскелетной роли. Итак, играет ли RhoG роль в подоной ре-локлаизации? Совместная экспресссия V12RhoG и в самом деле вызывает ко-локализацию Dock180 и Elmo с V12RhoG в плазматической мембране.
Не только RhoG влияет на локализацию Dock180's , но и V12RhoG также усиливает Dock180- и Elmo-обуслоленную активацию Rac1. Elmo-T618, который не взаимодействует с Dock180, блокирует V12RhoG-индуцированное усиление активности Dock180 на Rac1. Это указывает на то, что RhoG, посредством Elmo, обеспечивает Dock180-индуцированную активацию Rac1. Т.к. Elmo-T618 ингибирует способность V12RhoG индуцировать ruffling мембраны, то взаимодействие Elmo–Dock180, по-видимому, необходимо для этого цитоскелетнго изменения. Сходным образом мутантная форма Dock180 (Dock180-ISP→AAA), которая связывает Elmo, но не активирует Rac1, ингибирует ruffling мембран.
Dock180 функционирует ниже передачи сигналов integrin, поэтому авт. проверяли, участвует ли RhoG и Elmo. N17RhoG, Elmo-T618 или Dock180-ISP→AAA все супрессируют распространение клеток HeLa по fibronectin. Katoh and Negishi показали также, что Rac1 активируется, когда клетки 293T распластываются на fibronectin, и что это блокируется с помощью Elmo-T618 или Dock180-ISP→AAA, подчеркивая тем самым существенную роль передачи сигналов RhoG–Elmo–Dock180 в integrin-обусловленную активацию Rac1 и в клеточное распространение.
Наконец, RhoG, как известо, обеспечивает выросты neurite и поэтому неудивительно, что Elmo и Dock180 участвуют в индуцируемом nerve-growth-factor выростах нейритов ниже RhoG — в самом деле, Elmo-T618 или Dock180-ISP→AAA блокируют это.
Итак, RhoG, Elmo и Dock180 являются важными вышестоящими регуляторами Rac1. И т.к. предыдущие результаты показали, что RhoG является мишентью для guanine-nucleotide exchange factors и Kalirin, то авт. предполагают, что вновь обнаружненый путь — RhoG–Elmo–Dock180 — который регулирует активность Rac1 во время выроста нейритов, распространяется вверх до Trio/Kalirin.