Migracja – regulacja zjawiska przez wybrane szlaki sygnałowe

Abstract

Ruch i migracja są jedną z głównych funkcji życiowych komórek. W odpowiedzi na różne bodźce, dynamiczny cytoszkielet aktynowy generuje siłę umożliwiającą komórce przemieszczanie się w trójwymiarowej sieci zewnątrzkomórkowej macierzy czy po płaskim podłożu. Wydłużanie filamentów aktynowych na ich kolczastych końcach wypycha błonę komórkową w kierunku migracji, formując strefę frontalną zwaną lamellipodium. Skurcz włókien naprężeniowych umożliwia oderwanie tylnej części komórki i przesunięcie jej do przodu. W odpowiedzi na bodźce ze środowiska, receptory komórki inicjują wiele szlaków sygnałowych powodujących reorganizację mikrofilamentów aktynowych oraz skurcz układu akto-miozynowego. Głównymi regulatorami tych procesów są białka z rodziny Rho, fosfolipidy PIP2 oraz jony wapnia. Receptory nukleotydowe P2Y2 w połączeniu z białkami G regulują poziom fosfatydyloinozytolu-4,5-bisfosforanu (PIP2), który moduluje funkcje białek wiążących aktynę i aktywuje białka Rac1 oraz RhoA. Szlak sygnałowy RhoA/ROCK odgrywa ważną rolę w generowaniu skurczu włókien naprężeniowych. Z kolei białko Rac1 poprzez swój efektor kinazę PAK1 reguluje procesy formujące lamellipodium oraz wysuwanie strefy wiodącej podczas migracji.