Abstrakt

Buňky jsou obvykle obklopeny extracelulární matrix (ECM) a adheze buněk k ECM je klíčovým krokem při jejich migraci tkáněmi. Integriny jsou důležitými receptory pro ECM a vytvářejí struktury nazývané fokální adheze (FA). Tvorba a rozpad FA jsou během migrace buněk dynamicky regulovány. Adheze k ECM byla studována především pomocí buněk kultivovaných na substrátu pokrytém ECM, kde je rychlost migrace buněk určena obratem FA. Molekulární děje, které jsou základem rozpadu FA, jsou však méně dobře známy. Nedávno jsme identifikovali nový regulátor tohoto procesu demontáže i jeho interakční partnery. Zde shrnujeme naše poznatky o rozkládání FA a zaměřujeme se na proteiny, které se na tomto procesu podílejí.

1. Úvod

Adheze buněk k ECM je klíčová pro regulaci buněčné morfologie, migrace, proliferace, přežívání a diferenciace . Tyto funkce jsou nepostradatelné během vývoje a pro udržení architektury tkání a navození jejich opravy. Integriny jsou převládající receptory, které zprostředkovávají adhezi buněk ke složkám ECM . Integriny jsou na povrchu buněk exprimovány jako heterodimery složené z nekovalentně asociovaných podjednotek α a β . Obě podjednotky jsou transmembránové proteiny typu I obsahující jak velkou extracelulární doménu zodpovědnou za vazbu na ligandy ECM, tak cytoplazmatickou část (CP), která rekrutuje více intracelulárních proteinů. U savců bylo charakterizováno 18 různých α- a 8 β-podjednotek a dosud bylo identifikováno 24 různých integrinových heterodimerů . Každý integrin rozpoznává odlišný ligand ECM. Repertoár integrinů exprimovaných na povrchu určité buňky tak funguje jako senzor prostředí ECM .

Připojení buněk ke složkám ECM vyvolává shlukování integrinů na povrchu buněk. Cytoplazmatické části shlukovaných integrinů pak slouží jako platforma pro nábor buněčných proteinů, jako jsou adaptorové/skládací a signální proteiny, na vnitřní povrch plazmatické membrány, kde vytvářejí struktury nazývané fokální adheze (FA) (obr. 1) . Adaptorové/skládací proteiny ve FA, jako jsou talin, paxilin, tenzin, p130Cas a α-aktinin, zajišťují pevné vazby s aktinovým cytoskeletem, a tím pevně spojují buňky s ECM . Tato vazba umožňuje vytvářet napětí potřebné ke změně morfologie buněk a tažnou sílu potřebnou k pohybu buněčného těla během migrace. Kromě toho se do FA rekrutují také četné signální proteiny, včetně kináz nebo fosfatáz, které přenášejí signály pocházející z ECM do buněčných drah řídících proliferaci, přežívání a migraci . Zejména dvě dobře charakterizované tyrozinkinázy, kináza fokální adheze (FAK) a Src, hrají ústřední roli v signálních kaskádách zprostředkovaných integrinem . Vzhledem k tomu, že integrinům není vlastní enzymatická aktivita, přenášejí tyto tyrozinkinázy signály z FAK do buněčných mechanismů fosforylací mnoha proteinů asociovaných s integrinem . FAK i Src tedy fungují jako molekulární spínače, které prostřednictvím komplexů FA spouštějí různé buněčné reakce. Existuje mnoho vynikajících přehledů pojednávajících o tom, jak signály zprostředkované integrinem regulují buněčné chování .

Obrázek 1

Integrinem zprostředkovaná adheze buněk k ECM. (a) Zavěšené buňky adherují k povrchu ECM prostřednictvím integrinů. Některé z rodících se adhezních kontaktů rostou a vytvářejí zralé fokální adheze (FA). (b) Integriny fungují jako heterodimer složený z α- a β-řetězců. (c) Cytoplazmatické části integrinů rekrutují více buněčných proteinů a vytvářejí zesíťované platformy, které regulují aktinový cytoskelet i přenos signálu.

Proces adheze buněk k ECM byl studován pomocí nasazení buněk na substrát pokrytý ECM v kultuře . Tyto analýzy přispěly k objasnění procesu počátečního přilnutí buněk k ECM a vzniku integrinem zprostředkovaných struktur buněčné adheze. Během migrace se však buňky musí od ECM také oddělit a mechanismus a regulace rozpadu buněčných adhezních struktur je méně prozkoumán. Na rozdíl od většiny přehledových článků pojednávajících o buněčné adhezi se zde zaměřujeme na naše poznatky o obratu FA komplexů během buněčné migrace.

2. Adheze buněk prostřednictvím tvorby fokálních adhezních struktur

Buňky adherují k ECM prostřednictvím integrinů a vytvářejí FA komplexy, jak je uvedeno na jiném místě . Na adhezi buněk zprostředkované integrinem se podílí řada proteinů, které se souhrnně označují jako adhesom . Mezi nimi je talin klíčovým regulátorem počátečního kroku sestavování FA . Talin obsahuje dvě jedinečné doménové struktury, doménu hlavy a doménu tyče . Doména hlavy zprostředkovává vazbu na CP β-podjednotky integrinu, zatímco doména tyče obsahuje několik vazebných míst pro adhesomové proteiny, včetně jednoho pro CP β-integrinu, dvou míst pro aktin a několika míst pro vinkulin. Talin navíc tvoří dimer prostřednictvím své karboxy-koncové šroubovice, a slouží tak jako základní platforma pro rozšíření nitrobuněčných strukturních rámců zprostředkovaných interakcemi protein-protein. Vazba talinu na integrin stabilizuje ligandem indukované shlukování integrinů v počátečním kroku tvorby FA tím, že zprostředkovává zesíťování integrinů s vláknitým aktinem (F-aktinem) a proteiny vázajícími F-aktin, jako jsou vinculin a α-aktinin (obr. 3(a)) . Tato počáteční struktura, nazývaná vznikající FA, je nezralá a často krátkodobá . Některé z rodících se FA však rostou a vytvářejí zralé FA, které vyžadují napětí na bázi aktinu regulované malou GTPázou Rho a jejím efektorem ROCK .

3. Regulace fokálních adhezních komplexů během buněčné migrace

Stimulování tvorby FA komplexů zvyšuje adhezi buněk k ECM, čímž vznikají buňky s rozprostřenou morfologií (obrázek 2(i)). Naopak destabilizace FA snižuje adhezi k ECM a dává vzniknout kulovitým neadherentním buňkám (obrázek 2(ii)). Během migrace buněk na substrát FA uchopují ECM tak, aby vytvářely síly potřebné k tažení buněčného těla vpřed. Následně se buňky musí uvolnit z ECM, aby mohly pokračovat v pohybu. Směrová migrace buňky jako taková vyžaduje nepřetržitou, koordinovanou tvorbu a obměnu FA na předním okraji buněčného těla a uvolnění této vazby na zadním okraji (obrázek 2(iii)) . Shlukování integrinů je počátečním krokem buněčné adheze a je stabilizováno za vzniku FA spojením s aktinovými stresovými vlákny v procesu regulovaném Rho/ROCK . Naproti tomu prodloužení mikrotubulů k FA spouští jejich rozpad a vyvolává následnou internalizaci integrinů z povrchu buňky . Sestavování a rozkládání FA je tedy regulováno různými mechanismy. Ačkoli osud internalizovaných integrinů nebyl dosud stanoven, několik studií uvádí transport internalizovaných integrinů ze zadní části k přednímu okraji buněčného těla prostřednictvím intracelulárních vezikul . Tato recyklace integrinů může přispívat ke směrové migraci buněk.

Obrázek 2

Tvorba a obrat FA během migrace buněk. Tvorba a obrat FAs je klíčová pro adhezi buněk k ECM. Vyšší poměr tvorby oproti obratu vede ke stabilní adhezi (i). Na druhou stranu vyšší poměr obratu ve vztahu k tvorbě vede k nestabilní adhezi (ii). Během buněčné migrace je na předním okraji buněčné migrace nutná rychlá tvorba i obrat FA, zatímco vzadu převažuje obrat FA (iii).

Obrázek 3

Tvorba a obrat FA. (a) Proces tvorby FAs. Připojení buněk k ECM vyvolává shlukování integrinů v místech připojení. Shlukované integriny rekrutují cytoplazmatické adaptorové proteiny, jako je talin, do cytoplazmatické části integrinů. Proteiny vázající aktin, jako je vinkulin a α-aktinin, se pak vážou na talin a spojují strukturu ECM s cytoskeletem prostřednictvím integrinů. (b) Proces obratu FA. FAK fosforylovaný na Tyr397 hraje roli při náboru regulátoru endocytózy dynaminu do FA prostřednictvím interakce s adaptorovým proteinem Grb2. Prodloužení MT iniciuje internalizaci integrinů způsobem závislým na dynaminu. Během procesu endocytózy integrinů dochází k rychlé defosforylaci FAK na Tyr397.

4. Faktory podílející se na rozpadu FA

Molekulární děje vedoucí k rozpadu FA nejsou dosud dobře známy, i když se v poslední době nashromáždily některé dílčí poznatky . Především bylo zjištěno, že mikrotubuly (MT) hrají klíčovou roli při indukci rozpadu FA . MT se rozšiřují na FA a spouštějí proces rozpadu. Během závěrečné fáze je internalizace integrinů zprostředkována dynaminem, GTPázou, která reguluje endocytózu, a FAK se podílí na náboru dynaminu do FA (shrnuto na obrázku 3b).

V následujících částech shrnujeme proteiny zapojené do rozpadu a propojujeme jejich účast v tomto procesu, abychom na základě nedávných poznatků vytvořili koordinovanější model rozpadu. Různé disassembly faktory a jejich doménové struktury jsou schematicky znázorněny na obrázku 4.

Obrázek 4

Doménové struktury disassembly faktorů FA. FAK: FERM (protein 4.1, homologie ezrinu, radixinu a moesinu), PR (motiv bohatý na prolin), FAT (focal adhesion targeting), pY (fosforylovaný tyrozin), Dynamin: PH (pleckstrin homology), GED (GTPase effector domain), PTP-PEST: PR (motiv bohatý na prolin), SHP-2: SH2 (src homology 2 domain), PTP-1B: (proline-rich motif), ERTD (endoplasmic reticulum-targeting domain), m-Calpain: ZF21: FYVE (Fab1, YOTB, Vac1 a EEA1), PH-like (pleckstrin homology-like).

4.1. Mikrotubuly

Důležitost MT pro rozpad FA byla prokázána pomocí nocodazolu, který narušuje polymerizované MT v buňkách přilnutých k ECM . Vystavení buněk nocodazolu stabilizuje struktury FA tím, že zabraňuje jejich rozpadu, a tím zvyšuje přilnavost buněk k ECM. Odstranění léčiva z kultivačního média iniciuje synchronní rozpad FA a obnovu MT struktur . Použití tohoto léčiva nám tedy umožňuje analyzovat proces demontáže FA nezávisle na tvorbě FA. Tyrosinová fosforylace proteinů uvnitř FA se po expozici nocodazolu zvyšuje a po jeho odstranění rychle klesá. Rozšíření MT do FA bylo pozorováno pomocí mikroskopie s živým zobrazením a zdá se, že zacílení MT do FA spouští rozpad FA . Vzhledem k tomu, že motorický protein MT, kinezin-1, byl zapojen do regulace rozpadu FA vyvolaného MT , mohou MT dodávat faktory rozpadu do FA způsobem závislým na kinezinu-1.

Jelikož prodloužení MT do FA spouští uvolnění buněčné adheze a podporuje buněčnou migraci, je zajímavé, jak je cílení MT do FA regulováno během indukce buněčné motility. GTPázy rodiny Rho totiž regulují zachycení a stabilizaci prodloužených MTs na buněčné kůře prostřednictvím svých následných efektorů a bylo prokázáno, že MTs zase ovlivňují aktivitu Rho GTPáz . Ačkoli není přesně jasné, jak MTs cílí na FA, aktinová filamenta pravděpodobně hrají určitou roli.

4.2. Kinezin-1

Kinezin-1 patří do nadrodiny motorických proteinů kinezinů a je známý také jako konvenční kinezin . Kinezin-1 hraje klíčovou roli v přenosu proteinů podél polymerizovaných MT ve směru plusového konce posledně jmenovaných. Inhibice kinezinu-1 ve fibroblastech Xenopus pomocí specifické protilátky nebo nucené exprese dominantně negativního mutanta vede ke stabilizaci FA doprovázené zvětšením jejich velikosti a snížením jejich počtu, jak bylo pozorováno u buněk vystavených působení nocodazolu . Tato zjištění naznačují, že aktivita kinesinu-1 je nezbytná pro obrat FA. Ačkoli nocodazol inhibuje polymerizaci MTs, inhibice aktivity kinezinu-1 neovlivňuje ani zacílení MTs na FAs, ani dynamiku polymerizace MTs . To naznačuje, že faktory demontáže FA jsou přenášeny podél MTs způsobem závislým na kinezinu-1.

4.3. Fokální adhezivní kináza

FAK se podílí na zrání i obratu FAs . Nedostatek FAK má však větší vliv na rozpad než na tvorbu FA, což vede ke snížené rychlosti obratu FA vedoucí ke zvýšení hladiny FA v ustáleném stavu . FAK obsahuje N-koncovou doménu FERM (homologie proteinu 4.1, ezrinu, radixinu a moesinu), centrální kinázovou doménu a COOH-koncovou doménu zaměřenou na fokální adhezi (FAT), jak je znázorněno na obrázku 4 . Doména FERM se vyskytuje v mnoha proteinech a zprostředkovává interakce protein-protein . Bylo prokázáno, že doména FERM FAK váže CP integrinu β1 a receptory růstových faktorů . Nedávná analýza struktury domény FERM ukázala, že se váže na katalytickou štěrbinu kinázové domény . Tato intramolekulární interakce zabraňuje autofosforylaci Tyr397, která je předpokladem pro následnou fosforylaci FAK pomocí Src. Autofosforylace FAK na Tyr397 je zvýšená u vysoce pohyblivých a invazivních nádorových buněk . Src se váže na fosforylovaný Tyr397 a dále fosforyluje několik tyrozinových zbytků v rámci FAK, včetně Tyr576 a Tyr577 v kinázové doméně, Tyr861 nacházející se mezi kinázovou a FAT doménou a Tyr925 v rámci FAT domény . Fosforylace v kinázové doméně je klíčová pro plnou kinázovou aktivitu. Fosforylovaný Tyr861 zprostředkovává interakci FAK s talinem a paxilinem . Fosforylace na Tyr925 je nezbytná pro interakci FAK s Grb2 . Vazba Grb2 na FAK pomáhá rekrutovat dynamin do FA . Tento ternární komplex je zodpovědný za internalizaci integrinů, a tím vyvolává obrat FA. Úloha FAK při demontáži FA však není tak jednoduchá. Zatímco pTyr397 FAK je nutný pro nábor dynaminu, jeho defosforylace je indukována po prodloužení MT do FA, a to je nezbytný krok pro následnou demontáž FA. FAK je tedy ústředním regulátorem tvorby a rozpadu FA a přenosu signálů zprostředkovaných integrinem. Nedostatek FAK má nicméně malý vliv na tvorbu FA, nicméně bylo prokázáno, že stabilizuje FA. Úlohu FAK při tvorbě FA mohou plnit jiné nadbytečné kinázy nebo faktory, které se rekrutují do FA.

4.4. Dynamin

Dynamin je GTPáza, která byla identifikována jako protein vázající MT . Byly identifikovány tři nezávislé dynaminové geny. Dynamin I je exprimován specificky v neuronech a dynamin III je exprimován výhradně ve varlatech, plicích a mozku, zatímco dynamin II je exprimován všudypřítomně . Doménová struktura společná pro dynaminy je znázorněna na obrázku 4. Dynamin je nezbytný pro internalizaci integrinů během MT-dependentního obratu FA . Karboxylový konec dynaminu obsahuje motiv bohatý na prolin (PR), který je nezbytný pro sestavení ternárního komplexu s FAK a Grb2 . Motiv PR dynaminu také interaguje s MT. Dynaminy rekrutované na vnitřní povrch buněčné membrány se shromažďují v kruhu kolem FA a iniciují internalizaci integrinů, když jsou FA dostatečně rozloženy. Nedostatek FAK výrazně snižuje akumulaci dynaminu kolem FA . Interakce polymeru tubulinu s dynaminem výrazně zvyšuje jeho GTPázovou aktivitu, ačkoli fyziologický význam tohoto jevu je nejasný .

4.5 . Fosfatázy

Specifická sada protein tyrozin fosfatáz zprostředkovává defosforylaci FAK na Tyr397 po prodloužení MT na FA . Patří mezi ně PTP-PEST, SHP-2 a PTP-1B. Není však jasné, zda demontáž FA vyžaduje společné působení všech tří fosfatáz, nebo zda v závislosti na buněčném kontextu stačí působení jediné fosfatázy.

PTP-PEST je známa tím, že reguluje buněčnou adhezi a migraci (obr. 4) . Jak uvedli Zheng et al, PTP-PEST defosforyluje FAK na Tyr397 po aktivaci onkogenním signálem vyvolaným Ras . Ras indukuje aktivaci ERK prostřednictvím kaskády Fgd1-Cdc42-PAK1-MEK1, což nakonec vede k interakci mezi FAK a PTP-PEST. Aktivovaný ERK fosforyluje FAK na Ser910 a fosforylovaný Ser910 a sousední zbytek Pro911 slouží jako vazebné místo pro peptidyl-prolyl cis/trans izomerázu (PIN1). PIN1 stimuluje vazbu FAK na PTP-PEST způsobem závislým na isomerázové aktivitě PIN1, ačkoli přesná role isomerázové aktivity není jasná. PTP-PEST poté defosforyluje pTyr397 . Zajímavé je, že záměna FAK Tyr397 za Phe podporuje metastazování v-H-Ras transformovaných potkaních fibroblastů.

SHP-2 může také defosforylovat FAK na Tyr397 . SHP-2 obsahuje na svém N-konci dvě domény SH2 (obr. 4) a většina z nich na N-konci působí jako intramolekulární inhibitor fosfatázové aktivity . Tuto inhibici může uvolnit Gab2, dokovací protein obsahující pleckstrinovou homologii (PH) doménu. Gab2 váže N-koncovou SH2 doménu a uvolněním intramolekulární inhibice obnaží fosfatázovou doménu SHP-2 . Deficit SHP-2 v kultivovaných buňkách zvyšuje počet FA a zhoršuje migraci buněk . Tato zjištění připomínají fenotyp buněk s nedostatkem FAK. Neexistuje však jasný důkaz, že se SHP-2 lokalizuje na FA během jejich obratu. SHP-2 by mohl být rekrutován do FA interakcí s fosforylovanými tyroziny Gab2 prostřednictvím svých dvou SH2 domén.

Ve FA existuje několik substrátů pro PTP-1B, včetně FAK, Src a α-aktininu . PTP-1B je složitý regulátor FAK. Přímo zprostředkovává defosforylaci pTyr397, ale může také podporovat fosforylaci stejného tyrozinového zbytku pomocí Src . Jak uvedl Zhang, α-aktinin hraje klíčovou roli ve dvojí funkci PTP-1B . α-aktinin fosforylovaný na Tyr12 podporuje disociaci Src vázaného na FAK na pTyr397. To umožňuje PTP-1B defosforylovat obnažený pTyr397. Na druhé straně může PTP-1B defosforylovat α-aktinin pTyr12, takže se zvýší pool Src bez α-aktininu, který je pak k dispozici pro fosforylaci FAK. Zároveň může PTP-1B aktivovat Src defosforylací Src pTyr527, což zprostředkovává intramolekulární inhibici aktivity Src. Celkově lze říci, že defosforylace FAK pomocí PTP-1B zvyšuje následnou fosforylaci FAK pomocí Src. Tyto funkce PTP-1B mohou hrát roli spíše v dynamickém obratu FAK během dynamického připojování buněk než jen tím, že podporují odpojování.

4.6. m-Calpain

m-Calpain, známý také jako Calpain-2, je členem rodiny kalpainů, intracelulárních proteáz závislých na vápníku . Skládá se z pěti funkčně a strukturně odlišných domén. Doména I je možná autoinhibiční oblast a je odštěpena autolýzou. Doména II je katalytická doména složená ze dvou rozdělených subdomén (IIa a IIb) spojených smyčkou zvanou katalytická štěrbina. Doména III je předpokládaná regulační oblast proteázové aktivity a obsahuje vazebná místa pro fosfolipidy. Doména IV obsahuje čtyři EF-ruční motivy, které jsou nezbytné pro vazbu vápníku.

Bylo prokázáno, že m-Calpain reguluje obrat FA štěpením několika proteinů souvisejících s FA, jako jsou talin, FAK a paxillin . Talin je dobře známým substrátem m-Calpainu při obratu FA . m-Calpain štěpí místo mezi doménami hlavičky a tyčinky, a tím spouští strukturální rozpad rámce FA . FAK je rovněž štěpen m-Calpainem mezi dvěma C-koncovými PR doménami . Rozklad FA m-Calpainem vyžaduje také MT . Přestože přesná úloha MT v rozkladu FA m-Calpainem není jasná, ZF21 pravděpodobně hraje roli, jak je vysvětleno v následujícím oddíle . FAK může vázat jak ERK/MAPK, tak m-Calpain, a může být platformou, kde může být m-Calpain aktivován ERK/MAPK . Štěpení složek FA m-Calpainem pravděpodobně usnadňuje internalizaci integrinů narušením propojené velké struktury FA.

4.7. ZF21

ZF21 obsahuje doménu FYVE, která se váže na fosfatidylinositol-3-fosfát, který je obohacen v lipidových vrstvách plazmatických membrán. Ačkoli u savců existuje 38 proteinů obsahujících doménu FYVE, nemusí mít nutně společnou doménovou strukturu nebo funkci . ZF21 původně upoutala naši pozornost jako možný interakční partner cytoplazmatického ocasu metaloproteinázy membránového typu MT1-MMP, ale později bylo zjištěno, že je regulátorem obratu FA . ZF21 je téměř všudypřítomně exprimován v různých typech adhezivních buněk. FYVE doména ZF21 se nachází uprostřed v proteinu a C-koncová oblast proteinu obsahuje nový proteinový záhyb, který je podobný PH doméně, ale chybí mu kladně nabité aminokyseliny nezbytné pro vazbu fosfolipidu . Je zajímavé, že ZF21 váže více proteinů pro rozklad FA, včetně FAK, β-tubulinu, m-kalpainu a SHP-2 . FYVE doména ZF21 váže FAK a PH-like doména váže β-tubulin. Téměř celý polypeptidový řetězec ZF21 je nutný pro vazbu m-Calpainu a SHP-2. Substituce FYVE domény ZF21 odpovídající doménou odvozenou od EEA1, dalšího člena proteinů obsahujících FYVE doménu, ruší jeho schopnost vázat FAK a ruší jeho schopnost zprostředkovat MT indukovanou demontáž FA .

Knockdown exprese ZF21 v buňkách zabraňuje MT indukované demontáži FA, stejně jako událostem souvisejícím s demontáží, jako je defosforylace FAK na pTyr397 a internalizace integrinů . Vazba ZF21 na FAK je důležitá pro regulaci rozpadu FA, protože záměna domény FYVE za doménu EEA1 ruší jak vazbu na FAK, tak rozpad FA . Doména podobná PH je rovněž nezbytná pro aktivitu ZF21 . Celkově tato zjištění naznačují, že ZF21 se spojuje s endosomálními vezikuly pohybujícími se na MT prostřednictvím interakce mezi doménou FYVE a fosfatidylinositol-3-fosfátem v membráně vezikul. Doména podobná PH, která zprostředkovává interakci s β-tubulinem, může pomáhat stabilizovat interakci ZF21 s MT a poté se pohybovat po vezikulech. Schopnost ZF21 vázat SHP-2 a m-kalpain může usnadnit jejich transport do FA prostřednictvím vezikul naložených na MT (obr. 5). Po nasměrování MT na FA může být ZF21 přenesen na FA, protože může vázat FAK, a ZF21 přenesený na FA může následně ukotvit MT na FA. Gab2 ve FAs může usnadnit defosforylaci FAK pomocí SHP-2 přenášeného na MTs. Po těchto událostech pravděpodobně následuje rozklad složek FA proteolytickou aktivitou m-Calpainu.

Obrázek 5

Model náboru demontážních faktorů do FA. V tomto modelu ZF21 přenáší faktory demontáže FA prostřednictvím intracelulárního vezikulárního transportu na MT. ZF21 se spojuje s endozomálními vezikuly vazbou na fosfatidylinositol-(3)-fosfát prostřednictvím své domény FYVE. m-Calpain a SHP-2 mohou být naloženy na ZF21 nesený vezikuly. ZF21 se také může nacházet ve FA díky interakci s FAK a schopnost ZF21 vázat β-tubulin může fungovat jako dokovací funkce pro prodloužené MT do FA za účelem vyložení přenášených faktorů na místo určení.

Význam ZF21 pro buněčnou migraci nám poskytl vodítko k pochopení jeho role v obratu FA . Vyřazení exprese ZF21 pomocí shRNA u nádorových buněk vyvolalo šíření buněk na ECM a potlačilo jejich migraci. Integrinem zprostředkovaná buněčná adheze a migrace jsou důležité při invazi a metastazování nádorových buněk, ačkoli struktury podobné FA nejsou u většiny buněk obklopených ECM zjevně rozpoznatelné. Vyřazení exprese ZF21 u buněk lidského karcinomu prsu MDA-MB231 skutečně potlačuje tvorbu metastatických kolonií v plicích po injekci buněk do ocasní žíly myší . Je však možné, že ZF21 reguluje metastazování nádorových buněk mechanismy odlišnými od regulace obratu FA.

5 . Závěr

Naše znalosti mechanismu obratu FA zůstávají fragmentární. Mechanismy řídící migraci buněk v důsledku regulované adheze jsou však klíčové pro pochopení invaze a metastazování nádorových buněk. Obrat FA je zahájen rozšířením MT na FA a je dokončen internalizací integrinů z povrchu buněk. Na procesu rozpadu FA se podílí několik faktorů. Zejména nedávno identifikovaný ZF21 vrhl světlo na tento proces díky své schopnosti vázat více proteinů zapojených do rozpadu FA. Je třeba poznamenat, že FA nejsou pozorovány u buněk kultivovaných v kolagenové mřížce, což naznačuje, že přítomnost buněčných adhezních struktur založených na integrinu závisí na tom, zda buňky přiléhají k pevnému povrchu (2D) nebo jsou vloženy do trojrozměrné ECM (3D). Pokročilé zobrazovací technologie jsou mocným nástrojem k objasnění dynamické role faktorů rozpadu FA během buněčné migrace a invaze

.