ΠΥΡΗΝΩΣΗ ΑΚΤΙΝΗΣ – ΤΡΟΠΟΜΟΝΤΟΥΛΙΝΗ – Arps – ΠΗΚΤΩΛΥΜΑΤΙΝΗ – ΣΥΜΠΛΟΚΟ ΚΑΔΕΡΙΝΗΣ/ΚΑΤΕΝΙΝΗΣ

1. ΠΥΡΗΝΩΣΗ ΑΚΤΙΝΗΣ – ΤΡΟΠΟΜΟΝΤΟΥΛΙΝΗ – Arps – ΠΗΚΤΩΛΥΜΑΤΙΝΗ –ΣΥΜΠΛΟΚΟ ΚΑΔΕΡΙΝΗΣ/ΚΑΤΕΝΙΝΗΣ (ΕΚΚΒ: Κυτταροσκελετός: Μέρος Ι) Δημήτριος Ι. Στραβοπόδης, M.Sc., Ph.D. Επίκουρος Καθηγητής, Τμήματος Βιολογίας, ΕΚΠΑ Αθήνα, 2008

3. ΣΥΜΠΛΟΚΟ ΚΑΔΕΡΙΝΗΣ – ΚΑΤΕΝΙΝΗΣ • ΚΑΔΕΡΙΝΕΣ (κυτταρο-προσκολλησίνες): • Διαμεμβρανικές πρωτεΐνες • Γλυκοπρωτεΐνες προσκόλλησης • Ca2+-εξαρτώμενες • ~ 700 αα • Διακυτταρική σύνδεση • Εξωκυτάριο τμήμα: ~ 100 αα • Θέσεις δέσμευσης Ca2+ • ομοφιλικό μοτίβο αλληλεπίδρασης καδερινών • Κυτταροπλασματικό τμήμα • Σύνδεση με κατενίνες (α-, β- και γ-) (cytoplasmic domain) • Συμμετοχή στην κυτταρική προσκόλληση • Ρύθμιση κυτταροσκελετού ακτίνης • ΚΑΤΕΝΙΝΕΣ: • Σύνδεση με Ε-Καδερίνη (ανοσοκατακρήμνιση) (πρώτη φορά) • Ε-καδερίνη (επιθήλια)/Μ-καδερίνη (μεσέγχυμα)/Ν-καδερίνη/Ρ-καδερίνη/L-CAM

5. Μοριακοί σύνδεσμοι • Καδερινών & κυτταροσκελετού • Ρύθμιση προσκόλλησης κυττάρων • ΤΑΞΙΝΟΜΗΣΗ • α-κατενίνες (102 kDa) • Σύνδεση με ινίδια ακτίνης • Στρατολόγηση από & σύνδεση με β- & γ-κατενίνη • Ενεργοποίηση p120 Cas Tyrosine Kinase (κινάση τυροσίνης) • 2 ισομορφές:αΕ & αΝ • Δομική ομοιότητα με βινκουλίνη • β-κατενίνες (88 kDa) (Προσαρμογέας α-κατενίνης) • Σύνδεση στο κυτταροπλασματικό τμήμα των καδερινών • γ-κατενίνες (80 kDa) (Προσαρμογέας α-κατενίνης) • Σύνδεση στο κυτταροπλασματικό τμήμα των καδερινών • p120 Cas • Στρατολόγηση πολλών πρωτεϊνών • Συγκρότηση/αποσυγκρότηση ΕΣΤΙΩΝ ΠΡΟΣΚΟΛΛΗΣΗΣ

7. β-κατενίνη • Κλωνοποίηση σε θηλαστικά / Xenopus / ασπόνδυλα • Ομοίοτητα με ΠΛΑΚΟΓΛΟΒΙΝΗ (ενδεχομένως, η γ-κατενίνη) • Ανιχνεύεται σε δεσμοσώματα / πλάκες προσκόλλησης • ΕΙΔΙΚΕΣ ΛΕΙΤΟΥΡΓΙΕΣ ΚΑΤΕΝΙΝΩΝ • Συνδεδεμένες με ογκοκατασταλτικές πρωτεΐνες • Υποστρώματα κινασών τυροσίνης • Δράση μεταγραφικών παραγόντων (β-κατενίνη) • β-ΚΑΤΕΝΙΝΗ • Μεταγραφικός παράγοντας • Αποικοδόμηση στο κυτταρόπλασμα (συνθήκες ηρεμίας) • Σύμπλεγμα αποικοδόμησης:Πρωτεΐνη APC: Adenomatous Polyposis Coli • Wnt/Frizzled signaling: Παρεμπόδισηαποικοδόμησης β-κατενίνης • Συσσώρευση στο κυτταρόπλασμα & τον πυρήνα • Ενεργοποίηση γονιδίων: κυτταρική αύξηση & ανάπτυξη • ΚΑΡΚΙΝΟΣ:Μεταλλαγές συμπλόκου APC/ β-κατενίνης: ανώμαληγονιδιακή έκφραση

9. ΣΥΜΜΕΤΟΧΗ ΤΩΝ G-ΠΡΩΤΕΪΝΩΝ (ΕΤΕΡΟΤΡΙΜΕΡΕΙΣ) ΣΤΟ ΣΥΜΠΛΟΚΟ ΚΑΔΕΡΙΝΗΣ-ΚΑΤΕΝΙΝΗΣ • Υπο-οικογένεια Gα12 (και Gα13) • Έλεγχος σύνδεσης καδερίνης-κατενίνης • Αλληλεπίδραση Gα12/13-Καδερίνης (κυτταροπλασματικό τμήμα) • Πρόκληση αποδέσμευσηςβ-κατενίνης (από καδερίνη) • Ρόλος ΜΟΡΙΑΚΩΝ ΔΙΑΚΟΠΤΩΝ (G-πρωτεΐνες) • Κυτταρική προσκόλληση • Κυτταρική κίνηση • Δυναμική κυτταρική οργάνωση • smGTPases (small GTPases: μικρές GTPάσες) • Ras πρωτεΐνες (υπεροικογένεια) • GTPases(μονομερείς) (μικρές) • ~50 γονίδια (διακριτά, εκτός της ογκοπρωτεΐνης Ras) • RhosmGTPases(Ras-συσχετιζόμενες) • Cdc42 • Rac1

11. RhoA • Cdcd42 / Rac1 / RhoA • Έλεγχος δυναμικής κυτταρικού σκελετού ακτίνης • Πολλαπλασιασμός • Διαφοροποίηση • Κινητικότητα • Δημιουργία προεκβολών • Ανάπτυξη νευρώνων • Cdc42(ινοβλάστες) • ΜΙΚΡΟΒΕΛΟΝΕΣ & ΦΙΛΟΠΟΔΙΑ • Συμμετοχή μέσω WASp & Arp2/3: de novoπυρήνωση ακτίνης / επέκταση φιλοποδίων • Rac • ΑΥΛΑΚΩΣΕΙΣ & ΕΛΑΣΜΑΤΟΠΟΔΙΑ • Επηρεάζει τον αποπολυμερισμό / αποσυγκρότηση ινιδίων ακτίνης • Σύνθεσηφωσφοϊνοσιτιδίων / επίδραση σε LIM-κινάση (απενεργ. ADF/κοφιλίνης) • RhoA • ΝΗΜΑΤΙΑ ΠΙΕΣΗΣ

14. Rho ΠΡΩΤΕΪΝΕΣ • GTPases(μικρές) • Ρύθμιση δομής συσταλτότηταςακτο-μυοσίνης • Δημιουργία εστιών προσκόλλησης • Σύνδεση κυτταροσκελετού ακτίνης με εξωκυττάρια ουσία [Ιντεγκρίνες (διαμεμβρανικές) / βινκουλίνη-ταλίνη-α-ακτινίνη / κολλαγόνο-φιμπρονεκτίνη] • Μοριακοί διακόπτες • Κυκλική διαδρομή αντικατάστασηςGDP / GTP • ΑΝΕΝΕΡΓΗ ΜΟΡΦΗ: Δεσμεύει GDP • ΕΝΕΡΓΗ ΜΟΡΦΗ: Δεσμεύει GTP • GEFs: παράγοντες ανταλλαγής νουκλεοτιδίων γουανιδίνης [έλεγχος ενεργότητας Rho] • Trio protein (σύνδεση με διαμεμβρανική φωσφατάση τυροσίνης LAR, 2 GEFs) • Αναδιάταξη κυτταροσκελετού ακτίνης μέσω ΦΙΛΑΜΙΝΗΣ & Tara • Συμμετοχή:μετανάστευση, όψιμη εμβρυϊκή ανάπτυξη(σκελετικοί μύες, νευρικός ιστός) • Δομικά μοτίβα DH & PH (Dbl & Pleckstrin domains): Μοτίβα στόχευσης δια-πρωτεϊνικών αλληλεπιδράσεων • GAPs: πρωτεΐνες που ενεργοποιούνGTPases (IQGAP) [έλεγχος ενεργότητας Rho]