UZASADNIENIE: Angiogeneza jest regulowana przez małą GTPazę Rac1. Kompleks ELMO1/DOCK180 tworzy czynnik wymiany nukleotydów guaninowych dla Rac1, regulując jego aktywację podczas migracji komórek w różnych systemach biologicznych. aktywację podczas migracji komórek w różnych systemach biologicznych. CEL: Zbadanie funkcji ELMO1/DOCK180 w rozwoju naczyń krwionośnych. METODY I WYNIKI: Badania hybrydyzacji in situ dla elmo1 zidentyfikowały ekspresję naczyniową i neuronalną u danio pręgowanego. Ekspresja oparta na morfolinach wyciszenie elmo1 poważnie upośledziło tworzenie się naczyń krwionośnych, w tym naczyń międzysomitowych, grzbietowego naczynia zespolenia podłużnego, naczynia naczynie parachordalne i rozwój przewodu piersiowego w zarodkach tg(fli1:EGFP) zarodków. Mechanistycznie, zidentyfikowaliśmy Netrin-1 i jego receptor Unc5B jako aktywatory kompleksu ELMO1/DOCK180, regulujące jego funkcjonalną i prowadzące do aktywacji Rac1 w komórkach śródbłonka i tworzenia naczyń krwionośnych tworzenie naczyń krwionośnych u danio pręgowanego. WNIOSKI: Nasze dane zidentyfikowały nową kaskadę sygnalizacyjną regulującą tworzenie naczyń krwionośnych u danio pręgowanego. --- Migracja komórek jest niezbędna przez całe życie embrionalne i dorosłe. W licznych systemach komórkowych, mała GTPaza Rac jest wymagana do tworzenia lamellipodii na krawędzi wiodącej i zdolności ruchu. Jednak mechanizmy molekularne prowadzące do aktywacji Rac podczas migracji są wciąż niejasne. Niedawno odkryto nadrodzinę ssaków nadrodzina białek związanych z prototypowym członkiem Dock180 została z homologami u Drosophila i Caenorhabditis elegans. Tutaj zajęliśmy się rolą białek Dock180 i ELMO1, które funkcjonują jako kompleks do pośredniczą w aktywacji Rac, w migracji komórek ssaków. Wykorzystując mutanty Dock180  mutanta pozbawionego CED-5 (homolog Dock180), zidentyfikowaliśmy określone regiony Dock180 i ELMO1 wymagane do migracji in vitro i w całym modelu zwierzęcym. W obu systemach wymagana była formacja kompleksu Dock180.ELMO1 i zdolność do aktywacji Rac. Rac. Stwierdziliśmy również, że ELMO1 reguluje wielu członków nadrodziny Dock180 w celu promowania migracji. Co ciekawe, mutanty delecyjne ELMO1 brakuje ich pierwszych 531 lub pierwszych 330 aminokwasów, które nadal mogą wiązać i współpracować z Dock180 w aktywacji Rac nie udało się promować migracji, co korelowały z niezdolnością do lokalizacji w lamellipodiach. To odkrycie sugeruje że aktywacja Rac przez kompleks ELMO.Dock180 w dyskretnych lokalizacjach wewnątrzkomórkowych w których pośredniczy N-końcowe 330 aminokwasów ELMO1, a nie uogólniona aktywacja Rac odgrywa rolę w migracji komórek. --- CEL: Engulfment and cell motility 1 (Elmo1) współpracuje z dedyktorem cytokinezy 1 (Dock180) i jest powiązany z inwazyjną cytokinezą 1 (Dock180). z dedyktorem cytokinezy 1 (Dock180) i jest powiązany z inwazyjnym fenotypem komórek nowotworowych poprzez aktywację małego białka G fenotypem komórek nowotworowych poprzez aktywację małego białka G Rac. Naszym celem było zbadanie roli Elmo1 w złośliwej migracji raka jajnika. METODY: Ekspresja Engulfment i ruchliwość komórek 1 została oceniona w próbkach od 93 pacjentek z surowiczym rakiem jajnika (SOC) za pomocą barwienia immunohistochemicznego. barwienie. Następnie, komórki Elmo1-RNAi zostały utworzone przez zwalidowane małe RNA interferencji RNA. Zaobserwowano proliferację komórek i ich ruchliwość oraz porównano z komórkami Dock180-RNAi. Aby potwierdzić ich synergiczny wkład w tworzenia ogniskowej adhezji i aktywacji Rac1, poziom Rac1-GTP mierzono za pomocą testu GST pull-down, a immunofluorescencję wykorzystano do obserwacji tworzenia ogniskowej adhezji w komórkach Elmo1-RNAi i Dock180-RNAi. WYNIKI: Engulfment i ruchliwość komórek 1 ulegały nadekspresji głównie w tkankach SOC o wysokim stopniu złośliwości. SOC. Analiza Western blot wykazała, że zarówno ekspresja Elmo1, jak i Dock180 były hamowane w komórkach Elmo1-RNAi. W porównaniu z negatywną kontrolą, zaobserwowano zmniejszone tworzenie kolonii i inwazję komórek w komórkach Elmo1-RNAi i komórkach Dock180-RNAi. Konsekwentnie, oba wykazywały obniżony poziom Rac1-GTP i hamowały tworzenie ogniskowej adhezji. WNIOSKI: Engulfment i ruchliwość komórek 1 wykazują synergiczne działanie w pomagając Dock180 aktywować Rac1 i promować ruchliwość komórek, a tym samym promować niepożądaną ekspansję i agresywność SOC. --- Śmierć komórek apoptotycznych jest niezbędna dla rozwoju i homeostazy tkanek. Niepowodzenie w usuwaniu komórek apoptotycznych może ostatecznie powodować stan zapalny i autoimmunizację. autoimmunizację. Apoptoza była badana głównie poprzez barwienie utrwalonych skrawków tkanek. skrawków tkanek, a jasne zrozumienie zachowania komórek apoptotycznych w żywej tkance było nieuchwytne. tkankach było nieuchwytne. Tutaj wykorzystujemy nowo opracowaną technikę do śledzenia apoptotycznych w czasie rzeczywistym, gdy pojawiają się i są usuwane z mózgu danio pręgowanego. mózgu. Odkryliśmy, że komórki apoptotyczne są niezwykle ruchliwe, często migrując kilka średnic komórek na obrzeża żywych tkanek. Przemodelowanie F-aktyny zachodzi w otaczających komórkach, ale także w samych komórkach apoptotycznych, sugerując autonomiczny składnik ruchliwości komórek. Podczas pierwszych 2 dni rozwoju, pochłanianie jest rzadkie, a większość komórek apoptotycznych ulega lizie na obrzeżach mózgu. mózgu. Do 3 dni po zapłodnieniu większość zwłok komórek jest szybko pochłaniana przez makrofagi. przez makrofagi. Wchłanianie to wymaga czynnika wymiany nukleotydów guaninowych elmo1. W makrofagach z niedoborem elmo1, pochłanianie jest rzadkie i może zachodzić poprzez makropinocytozę, a nie ukierunkowane pochłanianie. Odkrycia te sugerują, że klirens komórek apoptotycznych u żywych kręgowców jest realizowany przez połączone działania migracji komórek apoptotycznych i zależnego od elmo1 pochłanianie. --- Elmo1 i Elmo2 są wysoce homologicznymi cytoplazmatycznymi białkami adaptorowymi, które oddziałują z czynnikami wymiany nukleotydów guaninowych z rodziny Dock. z czynnikami wymiany nukleotydów guaninowych z rodziny Dock w celu promowania aktywacji małej GTPazy Rac. W limfocytach T, Dock2 jest niezbędny dla CCR7- i aktywacji Rac i chemotaksji zależnej od CXCR4, ale rola białek Elmo w w regulacji funkcji Dock2 w pierwotnych limfocytach T nie jest znana. W tym artykule wykazać, że endogenne Elmo1, ale nie Elmo2, oddziałuje konstytutywnie z Dock2 w mysich i ludzkich pierwotnych limfocytach T. Komórki T CD4(+) od myszy Elmo1(-/-) były głęboko upośledzone w polaryzacji, aktywacji Rac i chemotaksji w odpowiedzi na stymulację CCR7 i CXCR4. Transfekcja pełnej długości Elmo1, ale nie Elmo2 lub mutanta Elmo1 wiążącego Dock2, ratowała wadliwą migrację komórek T Elmo1(-/-). komórek. Co ciekawe, poziomy białka Dock2 zostały zmniejszone 4-krotnie w limfocytach Elmo1(-/-) limfocytach pomimo normalnego poziomu mRNA Dock2. Poliubikwitynacja Dock2 była zwiększona w komórkach T Elmo1(-/-), a leczenie inhibitorami proteasomu częściowo przywróciło poziom Dock2 w komórkach T Elmo1(-/-). Na koniec pokazujemy, że Dock2 jest bezpośrednio ubikwitynowany w komórkach T CD4(+) i że ekspresja Elmo1 w komórkach heterologicznych hamuje ubikwitynację Dock2. Podsumowując, te odkrycia ujawniają nieznaną wcześniej, nieredundantną rolę Elmo1 w kontrolowaniu poziomów Dock2 i zależnej od Dock2 migracji komórek T w pierwotnych limfocytach. Hamowanie Dock2 ma potencjał terapeutyczny jako sposób kontrolowania rekrutacji patogennych limfocytów. patogennych limfocytów w chorych tkankach. Ta praca dostarcza cennych wgląd w molekularną regulację Dock2 przez Elmo1, który może być wykorzystany do zaprojektować ulepszone inhibitory, które celują w kompleks sygnalizacyjny Elmo-Dock-Rac. --- Geny C. elegans ced-2, ced-5 i ced-10 oraz ich homologi u ssaków crkII, dock180 i rac1, pośredniczą w rearanżacji cytoszkieletu podczas fagocytozy komórek apoptotycznych i ruchliwości komórek. Tutaj opisujemy dodatkowego członka tego szlaku sygnałowego, ced-12, oraz jego homologi u ssaków, elmo1 i elmo2. U C. elegans, CED-12 jest wymagany do pochłaniania umierających komórek i migracji komórek. W komórkach ssaków ELMO1 funkcjonalnie współpracuje z CrkII i Dock180 w celu promowania fagocytozy i zmian kształtu komórek. CED-12/ELMO-1 wiąże się bezpośrednio z CED-5/Dock180; ten ewolucyjnie konserwowany kompleks stymuluje Rac-GEF, prowadząc do aktywacji Rac1 i rearanżacji cytoszkieletu. cytoszkieletu. Badania te identyfikują CED-12/ELMO jako nadrzędny regulator Rac1, który wpływa na pochłanianie i migrację komórek od C. elegans do ssaków.
Jaka jest rola genu ELMO1 w migracji komórek?
Wiadomo również, że białka ELMO regulują reorganizację cytoszkieletu aktynowego poprzez aktywację małego białka Rac wiążącego GTP za pośrednictwem kompleksu ELMO-Dock180. W komórkach ssaków ELMO1 oddziałuje z Dock180 jako składnik szlaku CrkII/Dock180/Rac odpowiedzialnego za fagocytozę i migrację komórek.  Pokazujemy również, że Hck i ELMO1 oddziałują w nienaruszonych komórkach i że ELMO1 jest silnie fosforylowany tyrozyną w komórkach, które współeksprymują Hck, co sugeruje, że jest substratem Hck. Kompleks ELMO1/DOCK180 tworzy następnie czynnik wymiany nukleotydów guaninowych dla Rac1, regulując jego aktywację podczas migracji komórek w różnych systemach biologicznych. Aktywacja Rac przez kompleks ELMO.Dock180 w dyskretnych lokalizacjach wewnątrzkomórkowych jest pośredniczona przez N-końcowe 330 aminokwasów ELMO1, a nie uogólniona aktywacja Rac odgrywa rolę w migracji komórek.