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
390 [한국경제] 고규영 교수 유력 바이오논문 6편 최다 발표 과사무실 2005.09.02 11926
389 [한겨레] 생체시계 시간 맞추는 유전자 국내 연구팀이 첫 발견-김재섭 교수팀 과사무실 2005.10.20 10970
388 과사무실 최은주 사무원 - 2005년도 4/4분기 "이 달의 직원상" 수상 과사무실 2005.11.01 10672
387 1단계 BK21사업 성과보고대회 - 우수사업단 선정 및 부총리 표창 과사무실 2005.12.19 11253
386 한국, 신종 박테리아 발표건수 68종 세계 1위 - 이성택 교수 세계 2위 과사무실 2005.12.19 13566
385 2005학년도 석림학술장학재단 장학생 - 이영석 박사과정 학생 선정 과사무실 2005.12.29 12229
384 ‘올해의 KAIST 교수상’ - 김재섭 교수 과사무실 2005.12.30 13546
383 "어, 해독제가 항생제로 바뀌네" - 김학성 교수팀 단백질 설계기술 개발 과사무실 2006.02.06 13731
382 개교 35주년 기념 우수교원 포상 - 김태국 교수(학술상), 김학성 교수(국제협력상) 과사무실 2006.02.15 11960
381 고병삼 학생 외 3명 Bioneer Award (2006) 수상 과사무실 2006.03.07 14119
380 "당뇨병 합병증 치료단백질 개발!" - 고규영교수팀 과사무실 2006.03.14 13846
379 [동아일보] 뇌 신호전달 작동물질 첫 발견-김은준교수팀 과사무실 2006.04.20 12022
378 [동아일보] 한국 과학에 세계가 또 놀라다 -정종경교수팀 과사무실 2006.05.04 14541
377 [대덕넷] 노화억제 비밀 밝혀낸 김태국 교수...연구성과 집대성 '풀베팅' 과사무실 2006.06.12 14175
376 [동아일보] 노화억제 신약후보물질 개발…김태국 교수팀 과사무실 2006.06.12 11314
375 [중앙일보] 생명과학과 박지혜 '로레알 여성생명과학상' 수상 과사무실 2006.06.22 13457
374 [동아일보] 혈관형성 촉진제 이용 만성 신장질환 고쳐요-고규영교수 과사무실 2006.08.03 11574
373 박태관 교수 나노연구혁신 대상(과학기술부 장관상) 수상 과사무실 2006.09.04 10781
372 송세라, 박영균 학생 김보정 기초과학장학생으로 선발 과사무실 2006.09.12 13215
371 [경향신문] 뇌에서 시냅스 생성촉진 새 단백질 발견 -김은준교수팀 과사무실 2006.09.18 13345
Board Pagination Prev 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ... 22 Next
/ 22