Exo70 stimulates the Arp2/3 complex for lamellipodia formation and directional cell migration.
Exo70 stimulates the Arp2/3 complex for lamellipodia formation and directional cell migration.
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DOI：
10.1016/j.cub.2012.05.055
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发表时间：
2012-08-21
期刊：
影响因子：
9.2
通讯作者：
Guo, Wei
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Liu, Jianglan;Zhao, Yuting;Sun, Yujie;He, Bing;Yang, Changsong;Svitkina, Tatyana;Goldman, Yale E.;Guo, Wei
细胞的定向迁移需要肌动蛋白组装和膜重塑的协调。胞囊是一种八聚体蛋白质复合体，对胞吐和质膜重塑至关重要。外囊的一个成分Exo70直接与Arp2/3复合体相互作用，Arp2/3复合体是产生分支肌动蛋白网络的核心成核因子，用于细胞形态发生和迁移。使用体外肌动蛋白聚合实验和延时TIRF显微镜，我们发现Exo70作为Arp2/3复合体的动力学激活剂，促进肌动蛋白细丝的成核和分支。我们进一步发现，Exo70对肌动蛋白的作用是通过促进Arp2/3复合体与WAVE2的相互作用而实现的，WAVE2是N-WASP/WAVE成核促进因子家族的成员。在细胞水平上，Exo70对Arp2/3的刺激作用对于片状脂膜的形成和维持细胞迁移的方向性持续是必需的。我们的发现为在细胞形态形成和迁移过程中调节肌动蛋白聚合和分支以有效地膜突起提供了一种新的机制。
Directional cell migration requires the coordination of actin assembly and membrane remodeling. The exocyst is an octameric protein complex essential for exocytosis and plasma membrane remodeling. A component of the exocyst, Exo70, directly interacts with the Arp2/3 complex, a core nucleating factor for the generation of branched actin networks for cell morphogenesis and migration. Using in vitro actin polymerization assay and time-lapse TIRF microscopy, we found Exo70 functions as a kinetic activator of the Arp2/3 complex that promotes actin filament nucleation and branching. We further found that the effect of Exo70 on actin is mediated by promoting the interaction of Arp2/3 complex with WAVE2, a member of the N-WASP/WAVE family of nucleation promoting factors (NPFs). At the cellular level, the stimulatory effect of Exo70 on Arp2/3 is required for lamellipodia formation and maintaining directional persistence of cell migration. Our findings provide a novel mechanism for regulating actin polymerization and branching for effective membrane protrusion during cell morphogenesis and migration.
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