FAK-Mediated Src phosphorylation of Endophilin A2 inhibits endocytosis of MT1-MMP and promotes ECM degradation

Dev Cell. 2005 Aug; 9(2): 185-96

Speaker: 翁子玉                              Time: 3/22/2006 14:10~15:00

Commentator: 鄭宏祺 老師                               Place: Room 601

Abstract:

Focal adhesion kinase (FAK) 在 integrin-mediated signaling pathways¹扮演重要的角色。在細胞移動的過程中，FAK kinase activity是必需的。 ㄧ旦FAK的Tyr-397 被磷酸化之後，可以和Src結合，而Src可以再去活化其它受質，影響到下游的許多signaling。有越來越多的研究顯示membrane type-I matrix metalloproteinase (MT1-MMP) 對胚胎發育，及腫瘤的invasion具有ㄧ定重要的角色，而且MT1-MMP也可以活化其它的MMP²。在integrin-mediated的pathway中，最終的結果是造成是extracellular matrix的分解，使得細胞能夠migration，invasion和adhesion。這一篇研究的內容是作者想知道FAK如何去調控 MT1-MMP 的活性，並進ㄧ步去造成extracellular matrix的分解。他們所使用的model為一株v-Src-transformed的細胞，這樣子的細胞可以去活化FAK-dependent的mechanism。作者首先發現，MT1-MMP在FAK^+/+Src細胞表面的表現和FAK^-/- Src細胞相比，是比較高的。他們利用endocytosis的實驗證明，細胞表面的MT1-MMP較多，可能是因為FAK去減少了MT1-MMP的endocytosis。根據這樣的結果，作者想看一個endocytosis-associated protein，Endophilin A2³，是不是參與在這樣的反應之中。實驗結果顯示，Endophilin A2的SH3 domain會和FAK的Pro-rich motif有直接的結合。FAK和結合之後，FAK就像ㄧ個scaffolding protein⁴可以去吸引Src，然後Src 會去磷酸化Endophilin A2的Try315位置。Endophilin A2磷酸化的結果，會導致 Endophilin A2不能和dynamin結合，造成MT1-MMP的endocytosis減少。綜合以上的結果，作者提出了ㄧ個FAK可以使MT1-MMP 細胞表面增加的機制，藉由抑制Endophilin A2和dynamin結合，然後進ㄧ步造成extracellular matrix的分解。

References:

1.    Schlaepfer, D.D et al. (2004). Multiple connections link FAK to cell motility and invasion. Curr. Opin. Genet. Dev. 14, 92–110

2.     Sabeh, et al (2004). Tumor cell traffic through the extracellular matrix is controlled by the membrane-anchored collagenase MT1-MMP. J. Cell Biol. 167, 769–781.

3.     Schmidt, A., et al (1999). Endophilin I mediates synaptic vesicle formation by transfer of arachidonate to lysophosphatidic acid. Nature 401, 133–141.

4.     Ruest, P.J., et al (2001). Mechanisms of CAS substrate domain tyrosine phosphorylation by FAK and Src. Mol. Cell. Biol. 21, 7641–7652.