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
188 박태관 교수, 과기정보硏 ‘지식창조대상’ 수상 과사무실 2009.12.09 12164
187 강창원 교수, KT 석좌교수 임용 과사무실 2014.02.26 12175
186 노운 세미나실 OPEN 기념식 과사무실 2005.05.18 12226
185 2005학년도 석림학술장학재단 장학생 - 이영석 박사과정 학생 선정 과사무실 2005.12.29 12229
184 바이오칩 저널(학회장 김학성 교수) SCIE 공식 등재 과사무실 2008.09.29 12236
183 마 원 박사과정생(김은준 교수 Lab), 제3회 바이오니아 차세대 연구자상 대상 수상 과사무실 2011.09.20 12253
182 생명과학과 김재섭 교수, ‘동물 체온의 비밀’ 열쇠 찾아 과사무실 2008.07.03 12254
181 과사무실 김미희님 - 2007년도 4/4분기 "이 달의 직원상" 수상 과사무실 2007.11.16 12300
180 정종경 교수 이달의 과학기술자상 12월 수상자로 선정 과사무실 2006.12.11 12329
179 김학성 교수, Nat. Chem. Biol. 게재 (2013.3) 과사무실 2013.03.22 12336
178 박태관 교수, "암 진단에서 치료ㆍ촬영까지 한꺼번에" 과사무실 2009.05.12 12339
177 박태관 교수, 획기적인 핵산 유전자 치료제 전달시스템 개발 과사무실 2010.01.29 12346
176 생명과학과 고규영 교수... 분쉬의학상 수상 과사무실 2007.10.29 12348
175 고규영 교수 국가지정연구실사업 신규과제 선정 과사무실 2004.08.23 12361
174 임대식 교수, 교과부 ' 창의적연구진흥사업'의 신규 지원과제에 선정! 과사무실 2010.04.21 12365
173 김정진 Post-doc(김대수 교수 lab), 2011 일본뇌신경학회 Travel Award 수상! 과사무실 2011.06.17 12399
172 학사과정 강병권 학생, 2009년 인성장학생 공로부문 선정! 과사무실 2010.01.08 12413
171 강창원 교수 교무처장 인사발령 과사무실 2004.08.03 12416
170 [교육부] BK21사업 제2회 중간평가 결과 발표 과사무실 2004.12.09 12419
169 강창원 교수, (통합)생화학분자생물학회 2010년도 회장 선임 과사무실 2009.11.05 12433
Board Pagination Prev 1 ... 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 ... 22 Next
/ 22