免疫細胞“捕獵”的運動機制

人體白細胞會循著細菌分泌出的某種化學物質的氣息，找到并且摧毀細菌。那么，這些免疫細胞是如何快速發現細菌進而找到傷口和感染的位置的呢？美國研究人員表示，在一種蛋白復合物的引導下，變形蟲和哺乳動物的免疫細胞就會朝著其“獵物”進發。

加州大學圣迭戈分校的理查德·弗特爾領導的研究團隊基于對盤基網柄菌的觀察和分析得出了該結論。盤基網柄菌是一種簡單的變形蟲，由于擁有人類白細胞的很多特征，可作為模型基因系統進行研究。這種變形蟲找到“獵物”的方式同哺乳動物的免疫細胞找到“獵物”的方式一樣，但其基因系統更簡單、并且很容易在實驗室中培育。

研究人員在5月18日的《發育細胞》雜志上指出，他們發現了一個之前未曾了解的多蛋白復合物——脊髓小腦共濟失調I型（Sca1）復合物，并且Sca1復合物控制了另一個在引導細胞的運動方面起重要作用的Ras蛋白。

Ras蛋白將細胞的方向感應指針同其分子馬達連接在一起，讓細胞中的肌動蛋白zui接近“獵物”，然后再讓肌動蛋白遠離細胞的另一端，通過這種方式，細胞就能向其目標“獵物”移動。而Sca1復合物就像定位儀一樣，只在沿著細胞表面正確的位置激活Ras，由此便可確定細胞運動的方向。

研究人員發現，細胞內這種持續大約2分鐘的擴張和收縮運動就是由Ras和Sca1復合物以及雷帕霉素靶蛋白復合物2（TORC2）共同控制的。TORC2在為變形蟲的免疫細胞“導航”上也發揮了作用。對于Ras和Sca1復合物來說，TORC2就如同調節器，它可以通過讓細胞自我調節分子馬達，來抑制Sca1復合物和Ras的“行動”。

參與此項研究的帕斯卡爾·徹瑞斯特表示：“現在我們知道了白細胞如何找到細菌感染，并且知道這些細胞的運動受到了嚴格的控制。新的發現不僅讓我們可以更好地理解哺乳動物和變形蟲的細胞如何運動，也有助于我們研發出新的藥物來控制炎癥，限制腫瘤在轉移過程中的運動速度。

上海勁馬生物（）推薦原文出處：

Developmental Cell doi:10.1016/j.devcel.2010.03.017

A Ras Signaling Complex Controls the RasC-TORC2 Pathway and Directed Cell Migration
Pascale G. Charest, Zhouxin Shen, Ashley Lakoduk, Atsuo T. Sasaki, Steven P. Briggs, Richard A. Fir

Ras was found to regulate Dictyosium chemotaxis, but the mechanisms that spatially and temporally control Ras activity during chemotaxis remain largely unknown. We report the discovery of a Ras signaling complex that includes the Ras guanine exchange factor （RasGEF） Aimless, RasGEFH, protein phosphatase 2A （PP2A）, and a scaffold designated Sca1. The Sca1/RasGEF/PP2A complex is recruited to the plasma membrane in a chemoattractant- and F-actin-dependent manner and is enriched at the leading edge of chemotaxing cells where it regulates F-actin dynamics and signal relay by controlling the activation of RasC and the downstream target of rapamycin complex 2 （TORC2）-Akt/protein kinase B （PKB） pathway. In addition, PKB and PKB-related PKBR1 phosphorylate Sca1 and regulate the membrane localization of the Sca1/RasGEF/PP2A complex, and thereby RasC activity, in a negative feedback fashion. Thus, our study uncovered a molecular mechanism whereby RasC activity and the spatiotemporal activation of TORC2 are tightly controlled at the leading edge of chemotaxing cells.