斯托瓦斯研究所醫(yī)學(xué)研究人員在Journal of Cell Biology雜志上發(fā)表論文稱：細胞向前運動中會伸出片狀偽足和絲狀偽足,，這是通過肌動蛋白微絲的分支網(wǎng)絡(luò)或者捆綁支持的細胞質(zhì)片狀或者棍狀形成的結(jié)構(gòu)來完成的,。缺失功能性偽足的細胞仍然具有高度運動性，但失去了保留在運動軌道上的能力,。
他們的研究給細胞運動提供了新的見解,，細胞運動是一個復(fù)雜和綜合的過程，當(dāng)這一過程出了錯時可導(dǎo)致各種疾病如癌癥轉(zhuǎn)移,、出生缺陷,、心血管疾病和免疫功能受損等,。
許多類型細胞通過周圍組織發(fā)生遷移，神經(jīng)細胞到達他們的最終目的地,、免疫細胞抗擊伺機入侵的病原體的,、關(guān)閉傷口的成纖維細胞以及癌細胞逃脫原發(fā)腫瘤組織。
這項研究領(lǐng)導(dǎo)者Rong Li博士表示：我們的工作證實肌動蛋白的聚合因素--Arp2/3復(fù)合物肌動蛋白纖維的樹突狀陣列的形成以便形成偽足結(jié)構(gòu)骨干起著至關(guān)重要的作用,，該復(fù)合物并有助于推動細胞運動,。
研究發(fā)現(xiàn)Arp2/3復(fù)合物在細胞運動中扮演的關(guān)鍵角色，Arp2/3包含7個成員,，能專門調(diào)控肌動蛋白細胞骨架,。其中Arp2與Arp3是肌動蛋白相關(guān)蛋白，能對微絲進行核化,。而整個Arp2/3復(fù)合體能與微絲相結(jié)合,，促使生成新的微絲。
Li解釋說：定位于偽足的ARP2/3復(fù)合體能幫助建立微絲網(wǎng)絡(luò),，微絲網(wǎng)絡(luò)是片狀偽足開始出現(xiàn)分枝過程的重要步驟,。當(dāng)只有純肌動蛋白聚合物時，片狀偽足和絲狀偽足等的延伸主要傾向于核化形成長細纖維,，定位在偽足上的Arp2/3幫助肌動蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)的形成,，肌動蛋白纖維網(wǎng)絡(luò)的形成對偽足形成的分支啟動過程很重要。但我們一直不清楚偽足的形成是否必須ARP2/3以及和ARP2/3是如何影響細胞運動的,。
這項研究首次利用敲除小鼠,，以及分化小鼠胚胎干細胞來分析Arp2/3復(fù)合物在成纖維細胞運動中的功能。不同于以往的研究,，以往研究主要關(guān)注于RNA干擾減少功能性Arp2/3復(fù)合物的濃度,，Li和她的團隊選擇基因干擾Arp2/3復(fù)合物以確定其在成纖維細胞運動性中的功能。（生物谷：Bioon.com）
doi:10.1083/jcb.1972if
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The Arp2/3 complex is required for lamellipodia extension and directional fibroblast cell migration
Praveen Suraneni1, Boris Rubinstein1, Jay R. Unruh1, Michael Durnin1, Dorit Hanein2, and Rong Li1,3
The Arp2/3 complex nucleates the formation of the dendritic actin network at the leading edge of motile cells, but it is still unclear if the Arp2/3 complex plays a critical role in lamellipodia protrusion and cell motility. Here, we differentiated motile fibroblast cells from isogenic mouse embryonic stem cells with or without disruption of the ARPC3 gene, which encodes the p21 subunit of the Arp2/3 complex. ARPC3-/- fibroblasts were unable to extend lamellipodia but generated dynamic leading edges composed primarily of filopodia-like protrusions, with formin proteins (mDia1 and mDia2) concentrated near their tips. The speed of cell migration, as well as the rates of leading edge protrusion and retraction, were comparable between genotypes; however, ARPC3-/-cells exhibited a strong defect in persistent directional migration. This deficiency correlated with a lack of coordination of the protrusive activities at the leading edge of ARPC3-/- fibroblasts. These results provide insights into the Arp2/3 complex’s critical role in lamellipodia extension and directional fibroblast migration.
