ヒトの平滑筋細胞移動におけるアクチン関連タンパク質の制御におけるAbi1の特徴的な役割

Distinctive roles of Abi1 in regulating actin-associated proteins during human smooth muscle cell migration.

• Ruping Wang
• Guoning Liao
• Yinna Wang
• Dale D Tang

抄録

平滑筋細胞の遊走は、肺・心血管系の発達や恒常性維持など、多くの多様な生物学的プロセスに不可欠である。Abi1（Abelson interactor 1）は、非筋細胞遊走に関与しているアダプタータンパク質である。しかし、平滑筋遊走におけるAbi1の役割とメカニズムはほとんどわかっていない。ここで、ShRNAによるAbi1のノックダウンは、ヒト気道平滑筋細胞の遊走を減少させ、Abi1のレスキューにより回復した。Abi1はラメラの先端に局在し、その突出は生細胞の先端のF-アクチンと協調していた。さらに、G-アクチントランスポーターであるプロフィリン-1（Pfn-1）がAbi1の新たなパートナーであることを明らかにした。Abi1をノックダウンすると、Pfn-1の先端細胞端へのリクルートが減少した。さらに、Abi1をノックダウンすると、アクチン調節タンパク質であるc-Abl（アベルソンチロシンキナーゼ）とN-WASP（神経細胞のWiskott-Aldrich症候群タンパク質）の細胞端への局在が減少したが、他の遊走関連タンパク質であるpVASP（リン酸化血管拡張因子刺激型ホスホタンパク質）、コルタクチン、ビンキュリンには影響を与えなかった。さらに、c-Ablとインテグリンβ1がAbi1の先端位置を制御していることも明らかにした。これらの結果をまとめると、Abi1はPfn-1とN-WASPには影響を与えるが、pVASP、コルタクチン、局所接着には影響を与えず、細胞の移動を制御していることが示唆された。インテグリンβ1とc-Ablは、Abi1のリーディングエッジへのリクルートに重要である。

Smooth muscle cell migration is essential for many diverse biological processes such as pulmonary/cardiovascular development and homeostasis. Abi1 (Abelson interactor 1) is an adapter protein that has been implicated in nonmuscle cell migration. However, the role and mechanism of Abi1 in smooth muscle migration are largely unknown. Here, Abi1 knockdown by shRNA reduced human airway smooth muscle cell migration, which was restored by Abi1 rescue. Abi1 localized at the tip of lamellipodia and its protrusion coordinated with F-actin at the leading cell edge of live cells. In addition, we identified profilin-1 (Pfn-1), a G-actin transporter, as a new partner for Abi1. Abi1 knockdown reduced the recruitment of Pfn-1 to the leading cell edge. Moreover, Abi1 knockdown reduced the localization of the actin-regulatory proteins c-Abl (Abelson tyrosine kinase) and N-WASP (neuronal Wiskott-Aldrich Syndrome Protein) at the cell edge without affecting other migration-related proteins including pVASP (phosphorylated vasodilator stimulated phosphoprotein), cortactin and vinculin. Furthermore, we found that c-Abl and integrin β1 regulated the positioning of Abi1 at the leading edge. Taken together, the results suggest that Abi1 regulates cell migration by affecting Pfn-1 and N-WASP, but not pVASP, cortactin and focal adhesions. Integrin β1 and c-Abl are important for the recruitment of Abi1 to the leading edge.