KAIST 생명과학과동창회
  • News & Events
  • News

News

PLEKHG3 enhances polarized cell migration by activating actin filaments at the cell front

Trang Thi Thu Nguyen, Wei Sun Park, Byung Ouk Park, Cha Yeon Kim, Yohan Oh, Jin Man Kim, Hana Choi, Taeyoon Kyung, Cheol-Hee Kim, Gabsang Lee, Klaus M. Hahn, Tobias Meyer, and Won Do Heo#

 

Abstract

Cells migrate by directing Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (Rac1) and cell division control protein 42 (Cdc42) activities and by polymerizing actin toward the leading edge of the cell. Previous studies have proposed that this polarization process requires a local positive feedback in the leading edge involving Rac small GTPase and actin polymerization with PI3K likely playing a coordinating role. Here, we show that the pleckstrin homology and RhoGEF domain containing G3 (PLEKHG3) is a PI3K-regulated Rho guanine nucleotide exchange factor (RhoGEF) for Rac1 and Cdc42 that selectively binds to newly polymerized actin at the leading edge of migrating fibroblasts. Optogenetic inactivation of PLEKHG3 showed that PLEKHG3 is indispensable both for inducing and for maintaining cell polarity. By selectively binding to newly polymerized actin, PLEKHG3 promotes local Rac1/Cdc42 activation to induce more local actin polymerization, which in turn promotes the recruitment of more PLEKHG3 to induce and maintain cell front. Thus, autocatalytic reinforcement of PLEKHG3 localization to the leading edge of the cell provides a molecular basis for the proposed positive feedback loop that is required for cell polarization and directed migration.

 

Significance

Polarized cell migration plays a pivotal role in the development and repair of tissues. PI3K, RhoGTPases, and actin filaments are known to be involved in a positive feedback loop that induces and maintains cell polarity. Here, we show that the pleckstrin homology and RhoGEF domain containing G3 (PLEKHG3) selectively binds to newly polymerized actin and that this interaction exerts a positive regulatory effect on PLEKHG3 activity that enhances and sustains the cell front. A lack of PLEKHG3 ablates cell polarity, resulting in a decrease in cell migration. These findings provide the missing link that explains how Ras-related C3 botulinum toxin substrate 1 (Rac1) and actin polymerization are coupled by a positive feedback loop to ensure the stability of cell polarity.


List of Articles
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
312 BK21 생물사업단, 2단계 사업 1,2,3차년도 연차평가 생물분야 연속 1위! 과사무실 2009.12.29 12958
311 생명과학과 신임교원 강석조 박사 소개 (2010.01.01) 과사무실 2009.12.29 16257
310 서연수 교수, 2009년 연구윤리 확립 유공자 교육과학기술부 장관 표창 수상! 과사무실 2010.01.06 12033
309 학사과정 강병권 학생, 2009년 인성장학생 공로부문 선정! 과사무실 2010.01.08 12415
308 박태관 교수, 획기적인 핵산 유전자 치료제 전달시스템 개발 과사무실 2010.01.29 12350
307 허원도 교수, ECLIPSE 기술 개발 PNAS지 게재 과사무실 2010.02.09 12964
306 2010년 개교 39주년 기념 우수교원 포상 과사무실 2010.02.11 11444
305 제1회 젊은 파스퇴르상 카이스트 석권! 과사무실 2010.03.02 11737
304 박태관 교수, 2010년도 삼성 고분자 학술상 수상! 과사무실 2010.04.12 9986
303 임대식 교수, 교과부 ' 창의적연구진흥사업'의 신규 지원과제에 선정! 과사무실 2010.04.21 12368
302 임대식 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.04.21 12089
301 김대수 교수, PNAS에 논문 게재! 과사무실 2010.07.05 12440
300 임대식 교수, 세포분열시 MST1 kinase의 새로운 암 억제 기능 발견 (2010. 3) 과사무실 2010.07.09 11592
299 이균민 교수, 교무처장 인사 발령 과사무실 2010.07.15 11806
298 조홍석 박사과정 학생, Traveling Award 및 Best Presentation Award 수상 과사무실 2010.07.16 11603
297 학사과정 김혜림, 국립암센터 인턴쉽 포스터발표 최우수상 수상 과사무실 2010.09.07 13557
296 김미영 교수, 박서영 박사과정생(Prof. Walton Jones Lab), '청암과학펠로' 선정 과사무실 2010.10.11 19402
295 김고운 박사과정생(조경옥 교수 Lab), 2010년 한국분자세포생물학회 우수 포스터상 수상 과사무실 2010.10.15 15217
294 김미영 교수, KAIST 이원조교수로 선정! 과사무실 2010.10.25 18932
293 김학성 교수, 2010년 한국바이오칩학회 학술대상 수상! 과사무실 2010.11.01 11240
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 ... 22 Next
/ 22