Entrar

Cell polarity is the asymmetric distribution of cellular and membrane components, making one side of the cell different from the other. This polarity is essential to many processes such as embryogenesis, axon migration, glucose transport across epithelial cells, and directional cell migration. A migrating cell responds to intracellular or extracellular signals via molecular cascades that reorganize the actin cytoskeleton to establish this polarity. In these cells, the Rho family proteins Cdc42, Rac, and Rho, are the key players in this signaling cascade and help establish the cell front and rear. These Rho proteins are small GTPases that act as molecular switches, shifting between inactive and active states.

Establishing the Cell Front

The cell front (or leading edge) is established by the activation of Cdc42 and Rac proteins. Here, the binding of stimulants to G-protein coupled receptors activates secondary messengers, such as PIP3 and G-proteins 12/13. Because PIP3 is membrane-bound, it can only activate its targets, Cdc42 and Rac, on one side of the cell, which becomes the leading edge. Activated Cdc42 promotes actin nucleation and filament formation via the Wasp-Arp 2/3 pathway, resulting in filopodia formation. Similarly, activated Rac triggers actin branching by the Arp 2/3 complex via the WAVE pathway, resulting in lamellipodial protrusions. Thus the leading edge is polarized to form membrane protrusions that push the cell forward.

Establishing the Cell Rear

Rho proteins, such as RhoA in vertebrates, are the key mediators in establishing the cell rear at the opposite end. The activated G-proteins 12/13 diffuse through the cytoplasm and activate these Rho proteins. Rho activation triggers formins and Rho-dependent kinase (ROCK). While formins promote parallel actin bundling to form stress fibers, ROCK promotes myosin contraction that pulls the cell rear in the direction of migration. Additionally, Rac and Rho inhibit each other, and this negative feedback stabilizes the cell's polarity.

Tags

Cell PolarityRho ProteinsCdc42RacRhoGTPasesPIP3Wasp Arp 2 3WAVEForminsROCKActin CytoskeletonCell MigrationCell FrontCell RearEmbryogenesisAxon MigrationGlucose TransportDirectional Cell Migration

Do Capítulo 30:

article

Now Playing

30.9 : Polarização Celular por Proteínas Rho

Polarização e Migração Celular

2.6K Visualizações

article

30.1 : Migração celular

Polarização e Migração Celular

4.6K Visualizações

article

30.2 : Polimerização da Actina e Motilidade Celular

Polarização e Migração Celular

4.9K Visualizações

article

30.3 : Tipos de Protrusões de Membranas

Polarização e Migração Celular

2.7K Visualizações

article

30.4 : Mecanismo de Formação de Lamelipódio

Polarização e Migração Celular

2.4K Visualizações

article

30.5 : Mecanismo de Formação do Filopódio

Polarização e Migração Celular

2.2K Visualizações

article

30.6 : Migração de Células Cancerosas Através de Invadopódios

Polarização e Migração Celular

2.2K Visualizações

article

30.7 : Motilidade Celular Através de Prolongamentos

Polarização e Migração Celular

1.8K Visualizações

article

30.8 : O papel da Miosina na Migração Celular

Polarização e Migração Celular

2.2K Visualizações

article

30.10 : Quimiotaxia e Direção da Migração Celular

Polarização e Migração Celular

3.3K Visualizações

article

30.11 : Coordenação Citoesquelética na Migração Celular

Polarização e Migração Celular

4.7K Visualizações

JoVE Logo

Privacidade

Termos de uso

Políticas

Pesquisa

Educação

SOBRE A JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. Todos os direitos reservados