Strukturní základy buněčné invasivity

Abstract

Individuální buněčná invasivita může být améboidního a mezenchymálního typu. Mezenchymální invasivita je závislá především na formování adhezivních struktur, jako jsou podosomy, invadopodia a fokální adheze, na které je zejména zaměřena tato práce. Fokální adheze jsou velmi komplexní a na jejich tvorbě a regulaci se podílí množství proteinů. Jejich základem jsou integriny, které extracelulárně zprostředkovávají vazbu na extracelulární matrix. Intracelulární doména integrinů interaguje přes plakové proteiny talin a vinculin s aktinovým cytoskeletem. Tvorba fokálních adhezí je závislá na mechanickém tahu, který vytváří cytoskelet, a jejich stabilita je regulována také pomocí signál přenášejících protein tyrozinkináz FAK a Pyk2. Tyto proteinkinázy jsou lokalizovány do fokálních adhezí díky interakci s paxillinem a do tamních proteinových komplexů jsou sdružovány pomocí adaptérových proteinů, například p130Cas. Lokalizace proteinů do fokálních adhezí, jejich aktivita a vzájemné specifické interakce jsou závislé na 3D struktuře těchto proteinů. Tato práce shrnuje některé známé 3D struktury vybraných proteinů, jejich interakční potenciál a vliv na fokální adheze. Její součástí je také souhrn všech známých struktur šesti zmiňovaných proteinů.

Mezenchymal migration strategy is a mode of individual cell invasion, along with an ameboid migration strategy. It is dependent on cell adhesion structures formation and traction forces generation. This work is focused on integrin-mediated cell to extracellular matrix connections called focal adhesions. Focal adhesions are very complex and comprise of many proteins. The clusters of integrin dimers make up the focal adhesion core that binds extracellular matrix. Their intracellular domains indirectly interact with actin stress fibres throught plaque proteins talin and vinculin. Focal adhesion assembly is force dependent and its commponents turnover is also regulated by focal adhesion kinase and prolin-rich tyrosin kinase 2. These kinases are probably recruited to focal adhesions by paxillin and then linked to signaling complexes by adaptor proteins as p130Cas. The 3D structure is what defines the options of interaction among participating proteins. Therefore, this work summarizes 3D structures of six proteins of interest, deals with their interactions and impact on focal adhesions. PDB codes of all available structures of these six proteins are enclosed.