Zellpolarisation durch Rho-Proteine

Während der Migration etablieren Zellen eine Polarität – eine unterschiedliche Vorder- und Rückseite der Zelle – als Reaktion auf chemische Signale, die die Rezeptoren auf der Zelloberfläche aktivieren, die in die Richtung des Stimulus zeigen.

Die aktivierten Rezeptoren aktivieren außerdem sekundäre Botenstoffe, die bestimmte Proteine der Rho-Familie – Rac, Cdc42 und Rho – in verschiedenen Teilen der Zelle einschalten.

Die Proteine Rac und Cdc42 werden lokal auf der Seite der Zelle aktiviert, die dem Stimulus zugewandt ist.

Während Rac die Aktinverzweigung zur Bildung von Lamelipodien auslöst, fördert Cdc42 die Aktinpolymerisation und die Bündelung zu Filopodien.

So helfen Rac und Cdc42 dabei, die Vorderkante der Zelle zu etablieren.

Im Gegensatz dazu wird Rho am gegenüberliegenden Ende der Zelle aktiviert und etabliert die Hinterkante.

Es erhöht die Myosin-getriebene Kontraktion, wodurch sich der hintere Teil der Zelle während der Zellmigration zurückzieht.

Zusätzlich hemmt Rac die Rho-Aktivierung an der Eintrittskante. Dadurch wird die Rho-Aktivität nach hinten begrenzt und die Rac-Aktivität an der Zellfront aufrechterhalten, wodurch die Polarität der Zelle stabilisiert wird.