3.6 Grupa II PAKs: metastaza celulelor Canceroase
PAK proteine au fost puternic implicat în citoscheletice dinamica prin regulamentul de actina de asamblare, prin urmare, contribuie la migrarea celulelor (Bokoch, 2003; Dharmawardhane et al., 1997; Jaffer și Chernoff, 2002). PAK4 este un cunoscut citoscheletice de reglementare kinaza, care acționează ca răspuns la o interacțiune directă cu Cdc42 (Abo et al., 1998) dar PAK4 interacționează și fosforilează GEF, GEF-H1., Acest lucru permite PAK4 să interacționeze cu microtubuli, care ulterior au un impact asupra morfologiei și motilității celulare (Callow et al., 2005). Cofilin este un regulator cheie al dezasamblării filamentului de actină și este o țintă a LIMK. PAK4 a fost demonstrat de a interacționa cu și de a fosforila LIMK, sporind capacitatea sa de a fosforila cofilin și rezultă din inhibarea de actina demontare (Dan et al., 2001). Această interacțiune între PAK4 și LIMK a fost dovedit a fi în aval de HGF în cancerul de prostată și este considerat a fi dependentă de PI3Kinase (Wells et al., 2002)., PAK4 asociați cu schela de proteine Gab1 aval de Cunoscut de receptor ca reacție la HGF, o interacțiune care conduce localizare la periferia celulei, în special în lamellipodia (Paliouras et al., 2009). Aceasta contribuie la o creștere a migrației celulare (Ahmed et al., 2008), iar celulele canceroase de prostată epuizate de PAK4 sunt mai puțin receptive la stimularea HGF, cu o reducere semnificativă a migrației celulare (Wells et al., 2010). Semnalizarea PAK4 / LIMK contribuie, de asemenea, la migrarea celulelor canceroase gastrice prin interacțiunea domeniului kinazei PAK4 cu regiunea critică DiGeorge 6L., S-a demonstrat că această interacțiune sporește fosforilarea LIMK de către PAK4 și promovează migrarea celulelor canceroase gastrice in vitro (Li et al., 2010a). În plus față de un rol în conducerea migrației prin LIMK în aval de HGF, PAK4 a fost, de asemenea, legat de reglarea dinamicii adeziunii stratului celular, o fațetă importantă a migrației celulare., Celulele cu o expresie redusă a PAK4 au un număr semnificativ mai mare de adeziuni focale și sunt în măsură să eficient cifra de afaceri aceste adeziuni; în plus, nivelul de paxillin serină 272 (un marker de aderență dinamica) este redusă în PAK4-deficit de celule (Wells et al., 2010a). Într-un studiu separat, a fost descrisă o interacțiune PAK4 cu avß5 integrin (Zhang et al., 2002), iar această interacțiune a fost propusă pentru a regla, de asemenea, dinamica aderenței prin activitatea kinazei PAK4 (Li et al., 2010b)., În sprijinul un rol critic în aderență cifra de afaceri, PAK4 a fost identificat ca un aval interacționează partener de o β1 integrina/Trop-2 complex în cancerul de prostată, contribuind la adeziune focală cifra de afaceri și direcționale migrarea celulelor (Trerotola et al., 2013). În plus, constitutiv activă PAK4 crește invazivitatea pancreatic ductal celule, cu siRNA mediate de epuizare a PAK4 în PaTu8988T celulele care rezultă într-o reducere de ancorare-independent de creștere și o scădere a migratoare capacitate (Kimmelman et al., 2008)., Într-adevăr, PAK4 îmbunătățește viabilitatea și invazia celulelor endometriale (Kim et al., 2013), și de doborâre a PAK4 în endometrial și celulele gliale rezultă într-o reducere semnificativă în migrarea celulelor și invazia (Kesanakurti et al., 2012; Kim și colab., 2013). În contrast, PAK4 supraexprimarea îmbunătățește cancer ovarian migrarea celulelor prin intermediul unui c-Src/MEK-1/MMP-2 kinază dependentă de maniera în timp ce stabilă tranta de PAK4 duce la o reducere a migrației și invaziei în combinație cu reducerea c-Src și MMP-2 expresia (Siu et al., 2010b)., În plus, PAK4 este un jucător cheie în declanșarea transformării celulelor epiteliale mamare (Liu et al., 2010B) și o reducere a expresiei PAK4 în linia celulară a cancerului de sân uman MDA-MB-231 (Wong et al., 2013a) a fost legată de o capacitate migratorie scăzută in vitro și de scăderea formării tumorilor la șoarecii nudi in vivo (Wong et al., 2013a). Precum și din aval obiective și căi, CDK5 kinazei de reglementare subunitate-proteine asociate 3 este un nou identificate activator de PAK4 în carcinom hepatocelular, care să conducă la promovarea de cancer migrarea celulelor (Mak et al., 2011, 2012)., Un alt mecanism prin care PAK4 este capabil de a promova cancer gastric cu metastaze este prin fosforilarea ganglionul cervical superior 10, ceea ce duce la dublete, destabilizare și celulară crescută a migrației și invaziei in vitro, precum și metastaze într-un xenograft model de mouse-ul (Guo et al., 2013).
în Timp ce acesta este din ce în ce mai evident că există o legătură puternică între PAK4 și migrarea celulelor de cancer, PAK5 și PAK6 sunt, de asemenea, în curs de dezvoltare ca posibil terapeutice candidați. Xenopus PAK5 colocalizes și se leagă de actină și de microtubuli, structuri din aval de active Rac/Cdc42., Într-un Xenopus model, X-PAK5 este exprimat de timpuriu în dezvoltare, în special în regiunile în care mișcările morfogenetice sunt induse în timpul debutul gastrulation (Cau et al., 2001; Faure și colab., 2005). Mai recent, sa sugerat, de asemenea, că Inca interacționează fizic și acționează împreună cu PAK5 în timpul morfogenezei pentru a reglementa organizarea citoscheletului în embrionii Xenopus (Luo et al., 2007). Aceste studii sugerează un rol pentru PAK5 în migrarea celulelor., PAK5 a fost, de asemenea, propus să reglementeze negativ MARK2, care se crede că conduce detașarea proteinei tau de microtubuli prin fosforilare. S-a constatat că interacțiunea PAK5:MARK2 stabilizează microtubulii cu destabilizarea concomitentă a rețelei de fibre actinice. Aceste evenimente conduc la dizolvarea de actina stres fibre și asociate focal adeziuni și dezvoltarea de filopodia (Matenia et al., 2005). Interesant este că PAK5 este, de asemenea, legat de formarea filopodială în timpul creșterii neurite.,
Supraexprimarea de PAK5 induse de rod precum și filopodia formarea în N1E-115 neuroblastom celule, cu o dominant-negative PAK5 mutant ceea ce duce la inhibarea filopodia inducție (Dan et al., 2002). Într-o gratuit de studiu, PAK5 a fost dovedit a fi esențiale pentru GEFT induse de nevritelor rod cu un dominant-negative PAK5 mutant fiind suficiente pentru a preveni rod în GEFT-exces de celule, în continuare, demonstrând că PAK5 de semnalizare a fost necesar pentru citoscheletice de actină rearanjamente asociate cu acest proces (Bryan et al., 2004)., Cu referire specifică la metastaza, PAK5 este supraexprimată în linii celulare de carcinom colorectal, și nivelul de exprimare crește progresiv de expresie negativă în condiții normale de colon mucoasa la înalta expresie a metastazelor hepatice probele tumorale (Gong et al., 2009). În aceste carcinom colorectal celule, PAK5 a fost localizat la focal adeziuni și vârf; mai mult decât atât, supraexprimarea de PAK5 scăzut de adeziune și a crescut migratoare răspuns pe colagen I. Aceste studii sunt amintește de PAK4 funcția în celulă adeziuni și poate sugera o suprapunere în funcție., Într-adevăr, celulele adenocarcinomului tratate cu o siRNA specifică PAK5 au fost mai puțin migratoare pe colagenul I (Gong et al., 2009). Mai recent, Wang și colab. (2013c) a sugerat că un PAK5-Egr1-MMP-2 cale de semnalizare poate fi critică în cancerul de sân migrarea celulelor și invazie, prin care downregulation de PAK5 exprimare duce la scăderea motilitatea celulară în ambele MDA-MB-231 și BT549 celule, upregulation de Egr1, și downregulation a despicat MMP-2 (Wang et al., 2013c). Împreună, aceste rezultate propun un mecanism prin care PAK5 ar putea juca un rol semnificativ în migrarea și invazia celulelor canceroase.,spre deosebire de celelalte PAKs din grupul II, nu se cunoaște prea puțin despre interacțiunea dintre PAK6 și dinamica citoscheletului. Cu toate acestea, prin utilizarea de lichid cromatografie cu spectrometrie de masă în tandem, s-a arătat că PAK6 interacționează cu atât IQ motiv conțin GTPase activarea proteinelor 1 și proteine fosfataza 1B. Aceasta a fost ulterior validate prin coimmunoprecipitation studii folosind 3xFLAG-PAK6-transfectate celulele MCF-7 (Kaur et al., 2008).
