3.6 Grupo II PAKs: células de Câncer de metástase
PAK de proteínas têm sido fortemente implicada na dinâmica do citoesqueleto através da regulamentação da actina assembleia, contribuindo, assim, para a migração celular (Bokoch, 2003; Dharmawardhane et al., 1997; Jaffer and Chernoff, 2002). PAK4 é uma conhecida cinase regulatória do citoesqueleto, atuando em resposta a uma interação direta com o Cdc42 (Abo et al., 1998) but PAK4 also interacts and phosphorylates the GEF, GEF-H1., Isto permite que PAK4 interaja com microtúbulos, o que, posteriormente, tem impacto na morfologia celular e motilidade (Callow et al., 2005). A cofilina é um regulador chave da desmontagem do filamento de actina e é alvo de LIMK. Demonstrou-se que o PAK4 interage com e com o LIMK do fosforilato, aumentando a sua capacidade de fosforilação da cofilina e resultando na inibição da desmontagem da actina (Dan et al., 2001). Esta interacção entre o PAK4 e o LIMK demonstrou ser a jusante do HGF dentro do cancro da próstata e pensa-se ser dependente da PI3Kinase (Wells et al., 2002)., PAK4 associa-se com a proteína gab1 do andaime a jusante do receptor Met em resposta ao HGF, uma interacção que conduz à localização para a periferia celular, especificamente dentro da lamellipodia (Paliouras et al., 2009). Isto contribui para um aumento da migração celular (Ahmed et al., 2008), e células de câncer de próstata com depleção de PAK4 são menos sensíveis à estimulação HGF com uma redução significativa na migração celular (Wells et al., 2010). A sinalização PAK4/LIMK também contribui para a migração das células cancerígenas gástricas através da interacção do domínio da pak4 kinase com a região crítica de DiGeorge 6L., Esta interacção demonstrou aumentar a fosforilação do LIMK pelo PAK4 e promover a migração in vitro de células cancerígenas gástricas (Li et al., 2010a). Além de um papel na condução da migração através do LIMK a jusante do HGF, o PAK4 também estava ligado à regulação da dinâmica de adesão do estrato celular, uma importante faceta da migração celular., As células com expressão reduzida de PAK4 têm um número significativamente maior de adesões focais e são incapazes de rotacionar eficientemente essas adesões; além disso, o nível de paxilina serina 272 (um marcador da dinâmica de adesão) é reduzido nas células deficientes em PAK4 (Wells et al., 2010a). Num estudo separado, foi descrita uma interacção PAK4 com avß5 integrin (Zhang et al., 2002), e esta interação foi proposta para regular também a dinâmica de adesão através da atividade cinase PAK4 (Li et al., 2010b)., Em apoio a um papel crítico na rotatividade da adesão, o PAK4 foi identificado como um parceiro em interação a jusante de um complexo integrina/Trop-2 β1 no câncer de próstata, contribuindo para a rotatividade focal da adesão e migração celular direcional (Trerotola et al., 2013). Além disso, o PAK4 constitucionalmente activo aumenta a invasividade das células ductais pancreáticas, com a depleção mediada por siRNA do PAK4 dentro das células PaTu8988T, resultando numa redução do crescimento independente de ancoragem e numa diminuição da capacidade migratória (Kimmelman et al., 2008)., Na verdade, o PAK4 aumenta a viabilidade e a invasão das células endometriais (Kim et al., 2013), e knockdown of PAK4 in endometrial and glioma cells results in a significant reduction in cell migration and invasion (Kesanakurti et al., 2012; Kim et al., 2013). Em contrapartida, a sobreexpressão PAK4 aumenta a migração das células cancerígenas através de uma forma cinase-dependente c-Src/MEK-1/MMP-2, enquanto a knockdown estável do PAK4 conduz a uma redução da migração e invasão em combinação com uma redução da expressão C-Src e MMP-2 (Siu et al., 2010b)., Além disso, PAK4 é um jogador chave no desencadeamento da transformação de células epiteliais mamárias (Liu et al., 2010b), and a reduction of PAK4 expression in the human breast cancer cell line MDA-MB-231 (Wong et al., 2013a) tem sido associada a uma diminuição da capacidade migratória in vitro e diminuição da formação tumoral em ratos nuas in vivo (Wong et al., 2013a). Assim como alvos e vias a jusante, a proteína 3 associada à subunidade reguladora CDK5 kinase é um activador recentemente identificado do PAK4 no carcinoma hepatocelular, levando à promoção da migração de células cancerígenas (Mak et al., 2011, 2012)., Outro mecanismo através do qual PAK4 é capaz de promover a metástase do câncer gástrico é a via fosforilação da cervical superior gânglios 10, levando a microtubule desestabilização e aumento da migração celular e invasão in vitro, bem como metástase em um xenograft modelo de mouse (Guo et al., 2013).embora seja cada vez mais evidente que existe uma forte ligação entre o PAK4 e a migração de células cancerígenas, o PAK5 e o PAK6 estão também a emergir como possíveis candidatos terapêuticos. Xenopus PAK5 colocaliza e liga-se às estruturas actina e microtúbulos a jusante do Rac/Cdc42 activo., Dentro de um modelo Xenopus, X-PAK5 é expresso no início do desenvolvimento, particularmente em regiões onde movimentos morfogenéticos são induzidos durante o início da gastrulação (Cau et al., 2001; Faure et al., 2005). Mais recentemente, também foi sugerido que Inca interage fisicamente e atua em conjunto com PAK5 durante a morfogênese para regular a organização do citoesqueleto em embriões de Xenopus (Luo et al., 2007). Estes estudos sugerem um papel para o PAK5 na migração celular., PAK5 também foi proposto para regular negativamente MARK2, que é pensado para conduzir o desapego de proteína tau de microtúbulos via fosforilação. A interação PAK5:MARK2 foi encontrada para estabilizar os microtúbulos com a desestabilização concomitante da rede de fibra actina. Estes eventos levam à dissolução das fibras de estresse de actina e adesões focais associadas e ao desenvolvimento de filopodia (Matenia et al., 2005). Curiosamente, PAK5 também está ligado à formação filopodial durante o crescimento de neurite.,
sobre-expressão do crescimento induzido pelo PAK5, bem como formação de filopodia nas células de neuroblastoma N1E-115, com um mutante PAK5 negativo dominante conduzindo à inibição da indução de filopodia (Dan et al., 2002). Em um estudo de cortesia, PAK5 foi encontrado para ser essenciais para GEFT induzida por neurites conseqüência, com uma dominante-negativo PAK5 mutante sendo suficiente para impedir que o resultado no GEFT-overexpressing células, o que demonstra ainda mais que PAK5 sinalização era necessário para que a actina do citoesqueleto, rearranjos associado a este processo (Bryan et al., 2004)., Com referência específica à metástase, PAK5 é sobreexpressed em linhas celulares de carcinoma colorectal, e o nível de expressão aumenta progressivamente de expressão negativa na mucosa do cólon normal para a expressão mais elevada em amostras de tumores de metástases hepáticas (Gong et al., 2009). Nestas células do carcinoma colorectal, o PAK5 foi localizado em aderências focais e na borda dianteira; além disso, a sobreexpressão do PAK5 diminuiu a adesão e aumentou a resposta migratória sobre o colágeno I. estes estudos são reminiscentes da função PAK4 em adesões celulares e talvez sugerem uma sobreposição na função., Na verdade, as células de adenocarcinoma tratadas com um siRNA específico de PAK5 eram menos migratórias no colágeno I (Gong et al., 2009). Mais recentemente, Wang et al. (2013c) sugeriu que uma PAK5-Egr1-MMP-2 via de sinalização pode ser crítica em células de câncer de mama migração e invasão, segundo a qual downregulation de PAK5 expressão conduz à diminuição da motilidade celular, tanto MDA-MB-231 e BT549 células, upregulation de Egr1, e downregulation de clivado MMP-2 (Wang et al., 2013c). Em conjunto, estes resultados propõem um mecanismo através do qual o PAK5 poderia desempenhar um papel significativo na migração e invasão de células cancerígenas.,em contraste com as outras PAKs do Grupo II, pouco se sabe sobre a interação entre a dinâmica PAK6 e o citoesqueleto. No entanto, através da utilização da cromatografia líquida em tandem espectrometria de massa, demonstrou-se que o PAK6 interage com ambos os motivos IQ contendo GTPase activando a proteína 1 e a proteína fosfatase 1B. isto foi validado através de estudos de coimmunoprecipitação utilizando células MCF-7 transfectadas por 3xFLAG-PAK6 (Kaur et al., 2008).
