Úloha signální kaskády ERK v regulaci aktinového cytoskeletu a morfologických změn epiteliálních buněk

Abstract

Signální kaskáda ERK patří mezi základní signální dráhy eukaryotických buněk, která reaguje na široké spektrum podnětů a následně se podílí na vytvoření konkrétní odpovědi. Ukazuje se, že signální kaskáda ERK indukuje rozpad architektury epitelu a indukuje morfologické změny vedoucí k zisku autonomie epiteliálních buněk. Během rozvolnění epiteliální struktury se signální kaskáda ERK účastní remodelace aktinového cytoskeletu, což má za následek ztrátu epiteliální polarity, rozvolnění mezibuněčných spojů a následně spuštění migračního programu, který umožňuje epiteliálním buňkám využít mezenchymálního způsobu migrace. Jednou z nejméně prozkoumaných aktinových struktur epiteliálních buněk je tzv. periferní aktin, kontraktilní aktinová struktura, která obemyká kolonie epiteliálních buněk. Periferní aktin se nachází na bazální straně buněk a pravděpodobně se podílí na udržení integrity epitelu. Nicméně dodnes není známo, jestli, a popřípadě jakým způsobem, se signální kaskáda ERK účastní na regulaci periferního aktinu a jestli remodelace periferního aktinu hraje roli v buněčné migraci. V této práci ukazujeme, že signální kaskáda ERK je důležitá pro remodelaci periferního aktinu. Akivace signální kaskády ERK vede k rozrušení této aktinové struktury a jejího nahrazení dendritickým aktinem lamellipodia a...

The ERK signalling cascade belongs to a familly of the signalling pathways conserved in eukaryotic cells, which responds to the wide spectrum of extracellular stimuli and convert these stimuli to appropriate response. In epithelial cells the ERK signalling cascade induces disintegration of epithelial architecture and induces morphological changes leading to the gain of the autonomy of the epithelial cells. During morphological changes of the epithelial structure, the ERK signalling cascade participates in the remodelling of the actin cytoskeleton, which leads to the disassembly of cell-cell adhesions and the loss of the epithelial polarity. Subsequently ERK activates the migration programme, which enables epithelial cells to use individual mesenchymal-like mode of migration. The so called peripheral actin is one of the least explored actin structures that forms at the periphery of the epithelial cells and surrounds the colony of epithelial cells. Peripheral actin is located at the basal side of the cell and it probably takes part in the integrity of epithelial tissue. Nevertheless, up to date it is not know if and how ERK signalling cascade regulatesthe peripheral actin and if remodeling of peripheral actin takes part in the cell migration. In this thesis we show, that ERK signalling cascade is...