Marston, D. J., Dickinson, S. & Nobes, C. D. Rac-dependent trans-endocytosis of ephrin-Bs regulates Eph-ephrin contact repulsion. Nature Cell Biol.5, 879-888 (2003) | | |
Eph receptors and their ephrin ligands are membrane bound, yet they generally mediate repulsive responses. As cell–cell contact must occur to facilitate ligand–receptor interaction, how is this followed by rapid cell repulsion? Two reports in Nature Cell Biology now provide a very attractive answer — Eph–ephrin complexes are removed from the cell surface by rapid, localized endocytosis after cell–cell contact.
Zimmer et al. наблюдали накопление интернализованнного комплекса лиганд-рецептор после взаимодействия между - и -экспрессирующими клетками (которые передают сигнал в двух направлениях). Полной длины EphB2 или ephrinB1 образуют кластеры в местах межклеточных контактов, где они trans-endocytosed — рецепторы интернализуются с помощью клеток, экспрессирующих лиганд, и наоборот. Подобный trans-endocytosis нуждается в интактных Eph и ephrin цитоплазматических хвостах. Напр., укорочение ephrinB1 в реципиентных клетках нарушает интернализацию в эти клетки и способствует интерналиизации в EphB2-экспрессирующие стимуляторные клетки. Более того, trans-endocytosis Eph–ephrin комплексов в рецептор-экспрессирующие клетки нуждаеся в Eph киназной активности.
При ко-культивировании in vitro клетки, экспрессирующие ephrinB1 или EphB2, быстро образуют кластеры, это сопровождается двунаправленным trans-endocytosis и клеточной ретракцией. Блокирование эндоцитоза ephrinB1 заставляет расти кластеры лиганд-рецептор, которые захватываеются (engulfed) с помощью EphB2 клеток и индуцируется строгая ретракция. Но укорочение обоих цитоплазматических концов приводит к конечном счете к строгой межклеточной адгезии.
Marston et al. использовали микроинъекционные эксперименты для изучения – взаимодействий. В областях контактов лиганд-рецептор фосфорилирование EphB4 сопровождаелось выпячиваниями о образованиями морщин на мембране после чего клетки разделялись. Одинаково с результатами Zimmer et al. обнаруживались receptor- и ligand-позитивные интернализованные пузырьки, но в этом случае предоминировал trans-endocytosis в EphB4-экспрессирующие клетки. Мембраны, содержащие пузырьки, происходили от поверхности соседних клеток, но, по-видимому, возникали не за счёт clathrin-coat- или caveolae-опосредуемых мехзанизмов.
Итак, локализованные морщины и выпячивания, как полагают Marston et al., связаны с актин-зависимой интернализацией. В самом деле блокирование полимеризации актина ингибирует интернализацию EphB4 и последующую клеточную ретракцию. Rac-обеспечиваемое образование морщин мембран в частности необходимо для интернализации.
Обе группы опредлеляют физиологическую роль этих результатов для моделей клеточных культур — коллапса ростовых конусов и вычленения венозно-артериальных границ — для которых trans-endocytosis комплексов Eph–ephrin необходим для "cells to kiss and break up".