An Arf6- and caveolae-dependent pathway links hemidesmosome remodeling and mechanoresponse
An Arf6- and caveolae-dependent pathway links hemidesmosome remodeling and mechanoresponse
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Arf6 和小凹依赖性通路将半桥粒重塑和机械反应联系起来
DOI：
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发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
M. Labouesse
中科院分区：
文献类型：
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作者：
N. Osmani;Julien Pontabry;J. Comelles;Nina Fekonja;J. Goetz;D. Riveline;E. Georges‐Labouesse;M. Labouesse
半桥粒是上皮特异性的细胞-基质粘附物，其稳定地将细胞内角蛋白网络锚于细胞外基质。虽然它们的主要作用是保护上皮层免受外部机械应力的影响，但对HDs如何响应机械应力仍然知之甚少。在这里，我们确定了HD重塑的关键途径，并概述了其在α6β4整合素再循环方面的作用。我们发现α6β4整合素链定位于质膜/小窝和Arf 6+内吞区室。基于FRAP和内吞作用测定，两个位点之间的整合素再循环需要小GTdR Arf 6及其共调节因子GIT 1/βPIX，但既不需要Caveolin 1（Cav 1）也不需要Cavin 1。值得注意的是，当角质形成细胞受到拉伸或低能量冲击时，α6β4整合素在细胞边缘聚集，而Cav 1从细胞边缘消失。我们建议，机械诱导的HD增长涉及各向同性平坦的小窝（已知的机械缓冲作用）与整合素扩散和营业额。
Hemidesmosomes (HDs) are epithelial-specific cell-matrix adhesions, which stably anchor the intracellular keratin network to the extracellular matrix. Although their main role is to protect the epithelial sheet from external mechanical strain, how HDs respond to mechanical stress remains poorly understood. Here we identify a pathway essential for HD remodeling, and outline its role with respect to α6β4 integrin recycling. We find that α6β4 integrin chains localize to the plasma membrane/caveolae and Arf6+ endocytic compartments. Based on FRAP and endocytosis assays, integrin recycling between both sites requires the small GTPase Arf6 and its co-regulators GIT1/βPIX, but neither Caveolin1 (Cav1) nor Cavin1. Strikingly, when keratinocytes are stretched or hypo-osmotically shocked, α6β4 integrin accumulates at cell edges, whereas Cav1 disappears from it. This process, which is isotropic relative to the orientation of stretch, depends on Arf6, Cav1 and Cavin1. We propose that mechanically-induced HD growth involves the isotropic flattening of caveolae (known for their mechanical buffering role) associated with integrin diffusion and turnover.
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