Leptin modulation of locomotor and emotional behaviors : the role of STAT3 signaling in dopamine neurons

La leptine circule en proportion de la masse graisseuse du corps et la transduction de son signal à travers la forme longue de son récepteur via un certain nombre de voies neurales , y compris MAPK, PI3-K ,AMPK et JAK2 - STAT3 . Il faut noter que STAT3 constitue une voie clée au récepteur de la leptine par laquelle la leptine module l'expression des gènes impliqués dans la régulation du bilan énergétique. La plupart des recherches ont porté sur la fonction du récepteur de la leptine au sein de l' hypothalamus, en particulier la fonction du récepteur de la leptine dans le noyau arqué. Toutefois, les récepteurs de la leptine sont également exprimés sur les neurones dopaminergiques de l'aire tégmentale ventrale et la leptine agit sur cette région du cerveau pour influencer la prise alimentaire, la motivation, la locomotion, l'anxiété et la transmission de la dopamine. De plus, la leptine active la STAT3 dans les dopaminergiques et GABAergiques populations neuronales. Bien que ces résultats contribuent à notre compréhension des multiples actions de la leptine dans le système nerveux central, il reste à résoudre les cellules et la signalisation du récepteur de la leptine qui sont responsables des effets neurocomportementaux de la leptine dans le mésencéphale. Visant à déterminer la contribution de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques du mésencéphale, nous avons généré une lignée de souris knockout conditionnel dans lequel l'activation du gène de STAT3 sur son résidu tyrosine 705 ( Tyr 705 ) est absent spécifiquement dans les neurones dopaminergiques. Avec l'utilisation de ce modèle de souris génétique, nous avons évalué l'impact de l'ablation de la signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques sur un certain nombre de fonctions liées à la dopamine, y compris l'alimentation, la locomotion, les comportements liés à la récompense, l'émotion et la libération de dopamine dans le noyau accumbens. Fait intéressant, nous avons observé un dimorphisme sexuel dans le phénotype des souris STAT3DAT-KO. L'activation de la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable de l'action de la leptine dans la réduction de la locomotion, récompense liée à l'activité physique, et de l'augmentation de la libération et de la disponibilité de la dopamine chez les souris mâles. Cependant, il ne module pas le comportement émotionnel. D'autre part, les souris femelles STAT3DAT-KO augmentent les niveaux d'anxiété et les niveaux plasmatiques de corticostérone, sans provoquer de changements de la dépression. Cependant, la perte d'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques ne module pas le comportement locomoteur chez les souris femelles. Notamment, les actions de la leptine dans le mésencéphale pour influencer le comportement alimentaire ne sont pas médiées par l'activation de STAT3 dans les neurones dopaminergiques, considérant que les souris mâles et femelles ont un comportement alimentaire normal. Nos résultats démontrent que la voie de signalisation STAT3 dans les neurones dopaminergiques est responsable des effets anxiolytiques de la leptine, et soutient l'hypothèse que la leptine communique l'état d'énergie du corps (i.e. la relation entre la dépense et les apports énergétiques) pour les régions mésolimbiques pour atténuer les effets de motivation et de récompense de plusieurs comportements qui servent à réhabiliter ou à épuiser les réserves d'énergie. En outre, ce travail souligne l'importance d'étudier la modulation de la signalisation de la leptine dans différente types de cellules, afin d'identifier les voies de signalisation et les mécanismes cellulaires impliqués dans les différentes fonctions neuro-comportementales de la leptine.

Early growth response protein 1 (Egr-1) expression by Insulin-like growth factor 1 (IGF-1) involves MAPKs and PKB pathways

Un remodelage vasculaire anormal est à la base de la pathogenèse des maladies cardio-vasculaires (MCV) telles que l’athérosclérose et l’hypertension. Des dysfonctionnements au niveau de la migration, l’hypertrophie et la prolifération des cellules musculaires lisses vasculaires (CMLV) sont des évènements cellulaires qui jouent un rôle primordial dans le remodelage vasculaire. L’insulin-like growth factor 1 (IGF-1), puissant facteur mitogène, contribue au développement des MCV, notamment via l’activation des protéines MAPK et PI3-K/PKB, composantes clés impliquées dans les voies de croissance cellulaire. Ces molécules sont également impliquées dans la modulation de l’expression de nombreux facteurs de transcription, incluant le facteur Egr-1. Egr-1 est régulé à la hausse dans différents types de maladies vasculaires impliquant les voies de signalisation de croissance et de stress oxydant qui par ailleurs peuvent être déclenchées par l’IGF-1. Cependant, la question d’une possible modulation de l’expression d’Egr-1 dans les CMLV demeure inabordée; plus spécifiquement, la caractérisation de la voie de signalisation reliant l’action d’IGF-1 à l’expression d’Egr-1 reste à établir. Dans cette optique, l’objectif de cette étude a été d’examiner l’implication de MAPK, PKB et des dérivés réactifs de l’oxygène (DRO) dans l’expression d’Egr-1 induite par l’IGF-1 dans les CMLV. L’IGF-1 a induit une augmentation marquée du niveau protéique de l’Egr-1 en fonction du temps et de la concentration utilisés. Cette augmentation a été inhibée en fonction des doses d’agents pharmacologiques qui ciblent les voies de signalisation de MAPK, PKB et DRO. De plus, l’expression du facteur de transcription, Egr-1, en réponse de l’IGF-1, a été atténuée suite à un blocage pharmacologique des processus cellulaires responsables de la synthèse d’ARN et de synthèse protéique. Pour conclure, on a démontré que l’IGF-1 stimule l’expression d’Egr-1 via les voies de signalisation, impliquant ERK1/2/JNK, PI3K/PKB. On a également proposé que les DRO jouent un rôle important dans ce processus. Dans l’ensemble, nous avons suggéré un nouveau mécanisme par lequel l’IGF-1 promeut la prolifération et l’hypertrophie cellulaire, processus à la base des anomalies vasculaires.

Antithrombotic actions of statins involve PECAM-1 signalling

Statins are widely prescribed cholesterol-lowering drugs that are a first-line treatment for coronary artery disease and atherosclerosis, reducing the incidence of thrombotic events such as myocardial infarction and stroke. Statins have been shown to reduce platelet activation, although the mechanism(s) through which this occurs is unclear. Since several of the characteristic effects of statins on platelets are shared with those elicited by the inhibitory platelet adhesion receptor PECAM-1, we investigated a potential connection between the influence of statins on platelet function and PECAM-1 signalling. Statins were found to inhibit a range of platelet functional responses and thrombus formation in vitro and in vivo. Notably, these effects of statins on platelet function in vitro and in vivo were diminished in PECAM-1-/- platelets. Activation of PECAM-1 signalling results in its tyrosine phosphorylation, the recruitment and activation of tyrosine phosphatase SHP-2, the subsequent binding of phosphoinositol 3-kinase (PI3-K) and diminished PI3-K signalling. Statins resulted in the stimulation of these events, leading to the inhibition of Akt activation. Together, these data provides evidence for a fundamental role of PECAM-1 in the inhibitory effects of statins on platelet activation, which may explain some of the pleiotropic actions of these drugs.

Amyloid beta-peptide activates nuclear factor-kappa B through an N-methyl-D-aspartate signaling pathway in cultured cerebellar cells

Amyloid P-peptide (A beta) likely causes functional alterations in neurons well prior to their death. Nuclear factor-kappa B (NF-kappa B), a transcription factor that is known to play important roles in cell survival and apoptosis, has been shown to be modulated by A beta in neurons and glia, but the mechanism is unknown. Because A beta has also been shown to enhance activation of N-methyl-D-aspartate (NMDA) receptors, we investigated the role of NMDA receptor-mediated intracellular signaling pathways in A beta-induced NF-kappa B activation in primary cultured rat cerebellar cells. Cells were treated with different concentrations of A beta 1-40 (1 or 2 mu M) for different periods (6, 12, or 24 hr). MK-801 (NMDA antagonist), manumycin A and FTase inhibitor 1 (farnesyltransferase inhibitors), PP1 (Src-family tyrosine kinase inhibitor), PD98059 [mitogen-activated protein kinase (MAPK) inhibitor], and LY294002 [phosphatidylinositol 3-kinase (PI3-k) inhibitor] were added 20 min before A beta treatment of the cells. A beta induced a time- and concentration-dependent activation of NF-kappa B (1 mu M, 12 hr); both p50/p65 and p50/p50 NF-kappa B dimers were involved. This activation was abolished by MK-801 and attenuated by manumycin A, FTase inhibitor 1, PP1, PD98059, and LY294002. AP at 1 mu M increased the expression of inhibitory protein I kappa B, brain-derived neurotrophic factor, inducible nitric oxide synthase, tumor necrosis factor-alpha, and interleukin-1 beta as shown by RTPCR assays. Collectively, these findings suggest that AP activates NF-kappa B by an NMDA-Src-Ras-like protein through MAPK and PI3-k pathways in cultured cerebellar cells. This pathway may mediate an adaptive, neuroprotective response to A beta. (c) 2007 Wiley-Liss, Inc.

Estrógeno e pré-condicionamento : efeitos neuroprotetores e possíveis mecanismos de ação em modelos in vitro e in vivo de isquemia cerebral

As bases moleculares da neuroproteção contra a isquemia mediada por estrógeno continuam obscuras, assim como os mecanismos envolvendo a tolerância ao dano isquêmico subseqüente induzida por pré-condicionamento. Neste trabalho foi estudado se as vias de sinalização celular da PI3-K (fosfatidil inositol 3-quinase) e da MEK/ERK 1/2 estariam envolvidas na neuroproteção induzida por estrógeno, bem como alguns parâmetros de estresse oxidativo, especificamente o conteúdo de radicais livres, um índice de dano oxidativo a proteínas e a capacidade antioxidante total. Também foi estudado o possível envolvimento dos transportadores de glutamato (EAAT1 e EAAT2) e dos receptores de estrógeno (ERα e ERβ) nos efeitos neuroprotetores do estrógeno e do pré-condicionamento. Para este fim, foram utilizados os modelos in vitro de culturas organotípicas de fatias hipocampais e fatias hipocampais preparadas a fresco expostas à privação de oxigênio e glicose (POG) e o modelo in vivo de hipóxia-isquemia neonatal. Em culturas tratadas tanto aguda como cronicamente com 17β-estradiol, a morte celular induzida por POG foi diminuída acentuadamente quando comparada com as culturas tratadas apenas com veículo. Este efeito neuroprotetor foi evitado por LY294002 (inibidor de PI3-K), mas não por PD98059 (inibidor de MEK/ERK 1/2). Ambos os protocolos de tratamento com estradiol induziram a fosforilação/ativação da proteína quinase B (PKB/Akt) e a fosforilação/inativação da glicogênio sintase quinase-3β (GSK-3β). Em um estudo similar, o imunoconteúdo do receptor estrogênico ERα diminuiu após POG em culturas tratadas tanto com estradiol quanto veículo, enquanto que o receptor ERβ aumentou apenas nas culturas tratadas com estradiol expostas ou não à POG. Não foram observadas alterações no imunoconteúdo dos transportadores de glutamato (EAATs) em nenhum dos tratamentos in vitro. Em fatias de hipocampo de cérebro de ratas ovariectomizadas que receberam reposição de estradiol, a morte celular foi reduzida em comparação ao grupo de ratas que não recebeu a reposição hormonal. Neste mesmo modelo, observou-se que a POG aumentou a produção de radicais livres nos dois grupos, porém não foram observadas diferenças na capacidade antioxidante total. Por outro lado, a reposição de estradiol evitou a redução nos conteúdos de triptofano e tirosina causada por POG. No modelo in vivo, o cérebro de ratos neonatos foi protegido contra a hipóxia-isquemia pelo précondicionamento hipóxico. Em paralelo, o pré-condicionamento aumentou o imunoconteúdo dos transportadores de glutamato EAAT2 e do receptor estrogênico ERα em córtex e diminuiu os níveis de EAAT2 em estriado, mas não afetou os níveis de EAAT1 e ERβ. Já no modelo in vitro de pré-condicionamento, nas culturas organotípicas de hipocampo pré-condicionadas, 15 min de POG induziu tolerância acentuada a um período subseqüente de 45 min de POG, porém não foram detectadas alterações nos transportadores de glutamato nem nos receptores estrogênicos. Juntos, os resultados sugerem que na isquemia a neuroproteção induzida por estrógeno pode envolver a via de sinalização celular da fostatidil inositol 3-quinase (PI3-K), a prevenção do dano oxidativo a proteínas e a regulação dos receptores estrogênicos ERα e ERβ, enquanto que a tolerância à isquemia cerebral induzida por pré-condicionamento pode envolver a regulação dos transportadores de glutamato EAAT2 e receptores estrogênicos ERα.

Estudo do efeito neuroprotetor da oxcarbazepina em culturas organotípicas de hipocampo à privação de oxigênio e glicose

Muitas similaridades existem entre isquemia cerebral e epilepsia a respeito de dano cerebral e mecanismos de autoproteção que são ativados próximos à lesão. Oxcarbazepina (OXC), droga anticonvulsivante, atua bloqueando os canais de sódio voltagem-dependentes, aumentando a condutância de potássio e modulando os canais de cálcio voltagem-dependentes. Nosso objetivo nesse trabalho foi analisar o perfil de neuroproteção da OXC e investigar o possível envolvimento da via de sinalização celular PI3-K (fosfatidil inositol 3-cinase), uma via conhecida por seus efeitos proliferativos e antiapoptótico. Para mimetizar uma isquemia, culturas organotípicas de fatias hipocampais de ratos Wistar de 6-8 dias foram expostas à privação de oxigênio e glicose (POG). A adição da OXC (30μM) antes da indução da lesão aumentou a sobrevivência neuronal no hipocampo de culturas organotípicas expostas a POG por 60 minutos, observado pela diminuição da incorporação de IP.Este efeito neuroprotetor foi prevenido por LY294002 (inibidor de PI3-K). Este resultado indica um possível envolvimento da via Akt na neuroproteção. Para investigar se a proteína Akt, uma cinase ativada pela PI3-K, estava envolvida na neuroproteção das células as condições de POG, analisamos a fosforilação e o imunoconteúdo dessa cinase em 1, 6 e 24 horas depois da reperfusão. Nenhuma alteração foi observada nesses parâmetros, sugerindo que, nesse caso, a fosforilação da Akt não está envolvida na neuroproteção mediada pela OXC. Da mesma maneira não foi observada alteração em 1, 6 e 24 horas na GSK-3β, uma cinase logo abaixo na via Akt, e pró-apoptótica, sugerindo que, nesse caso, a fosforilação da GSK-3β não está envolvida na neuroproteção mediada pela OXC. Juntos, os resultados deste trabalho mostram um claro efeito neuroprotetor da OXC contra a lesão isquêmica, que entretanto, não envolve a via de sinalização da Akt/GSK-3β. Embora a reversão da proteção ao tratamento, com o inibidor da PI3-K, seja um indício de que uma via possa ser ativada pela PI3-K e estar envolvida na neuroproteção. Os dados suportam a idéia que a OXC poderia ser utilizada na profilaxia e/ou tratamento da isquemia cerebral.

Toxicidade induzida pelos peptídeos AB42 e AB25-35 em modelo de cultura organotípica de hipocampo de ratos

O crescimento da expectativa de vida média da população mundial tem sido acompanhado do aumento na prevalência de doenças neurodegenerativas, como a doença de Parkinson, isquemia cerebral e, especialmente, a doença de Alzheimer. A doença de Alzheimer (DA) caracteriza-se por um crescente declínio na função mental e memória do paciente. Estes sintomas são explicados por uma profunda perda neuronal e pela presença de alterações estruturais no tecido cerebral: as placas senis, extracelulares e os emaranhados neurofibrilares, intracelulares. O passo que desencadeia a neurodegeneração na DA é ainda objeto de estudo, mas a hipótese mais aceita atualmente é a de que a secreção anormal do peptídeo β amilóide (Aβ), principal componente das placas senis, dê início ao processo. O presente trabalho teve como objetivos investigar a toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42 e seu fragmento, o peptídeo Aβ25-35 em culturas organotípicas de hipocampo de ratos. Na primeira parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pela exposição de culturas organotípicas de hipocampo de ratos a 10 ou 20 μM do peptídeo Aβ1-42, por 24 ou 72 h. Além disso, investigamos o envolvimento das proteínas iNOS e GSK-3β no mecanismo de morte celular induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Na segunda parte do trabalho, investigamos a toxicidade induzida pelo fragmento Aβ25-35 na concentração de 25 μM, nos tempos de 1, 3, 6, 12, 24 ou 48 h de exposição às culturas organotípicas, e seu efeito sobre as proteínas Akt, GSK-3β e PTEN. A morte celular foi quantificada pela incorporação do iodeto de propídeo, corante marcador excluído de células sadias, e as proteínas foram quantificadas por imunodetecção com o uso de anticorpos específicos. Nossos resultados mostraram que o peptídeo Aβ1-42 apresentou toxicidade nas concentrações de 10 e 20 μM, induzindo a uma considerável morte celular após 72 h de exposição. A análise do imunoconteúdo da proteína iNOS mostrou um aumento significativo em relação ao controle, após 72 h de exposição ao peptídeo e na concentração de 20 μM. Os resultados obtidos na segunda parte do trabalho mostraram uma morte celular significativa apenas após 48 h de exposição ao peptídeo Aβ25- 35 na concentração de 25 μM. O tratamento com peptídeo Aβ25-35 levou ao aumento no estado de fosforilação da proteína Akt após 6 h de exposição e também da proteína GSK-3β, um potencial substrato da Akt. Após 12 h de exposição ao peptídeo, observamos uma diminuição de ambas as proteínas (Akt e GSK-3β). Porém, após 24 h de exposição ao peptídeo, a proteína Akt continua menos fosforilada enquanto que a proteína GSK-3β apresenta um novo pico de fosforilação. O imunoconteúdo da proteína fosfatase PTEN apresentou um aumento significativo em 24 h e 48 h. Os resultados do presente estudo mostraram que o tratamento das culturas organotípicas de hipocampo de ratos com o peptídeo Aβ1-42 como com o fragmento Aβ25-35 apresentou toxicidade após um período de aproximadamente 48 h de tratamento, e mostrou ser um bom modelo para o estudo de sua toxicidade. Com relação ao mecanismo investigado, os dados sugerem que a proteína iNOS pode estar envolvida na toxicidade induzida pelo peptídeo Aβ1-42. Além disso, sugerem que o fragmento Aβ25-35 possa exercer sua toxicidade através da inibição da via de sobrevivência celular PI3-K, por diminuir a fosforilação/ativação da proteína Akt, parecendo envolver a proteína fosfatase PTEN, principal regulador negativo da via PI3-K/Akt.

Insulin signaling proteins in pancreatic islets of insulin-resistant rats induced by glucocorticoid

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Myrcia bella Leaf Extract Presents Hypoglycemic Activity via PI3k/Akt Insulin Signaling Pathway

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Avaliação dos mecanismos moleculares envolvidos na instalação da resistência periférica à insulina em camundongos portadores de caquexia tumoral

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Cell cycle-dependent phosphorylation of Theileria annulata schizont surface proteins.

The invasion of Theileria sporozoites into bovine leukocytes is rapidly followed by the destruction of the surrounding host cell membrane, allowing the parasite to establish its niche within the host cell cytoplasm. Theileria infection induces host cell transformation, characterised by increased host cell proliferation and invasiveness, and the activation of anti-apoptotic genes. This process is strictly dependent on the presence of a viable parasite. Several host cell kinases, including PI3-K, JNK, CK2 and Src-family kinases, are constitutively activated in Theileria-infected cells and contribute to the transformed phenotype. Although a number of host cell molecules, including IkB kinase and polo-like kinase 1 (Plk1), are recruited to the schizont surface, very little is known about the schizont molecules involved in host-parasite interactions. In this study we used immunofluorescence to detect phosphorylated threonine (p-Thr), serine (p-Ser) and threonine-proline (p-Thr-Pro) epitopes on the schizont during host cell cycle progression, revealing extensive schizont phosphorylation during host cell interphase. Furthermore, we established a quick protocol to isolate schizonts from infected macrophages following synchronisation in S-phase or mitosis, and used mass spectrometry to detect phosphorylated schizont proteins. In total, 65 phosphorylated Theileria proteins were detected, 15 of which are potentially secreted or expressed on the surface of the schizont and thus may be targets for host cell kinases. In particular, we describe the cell cycle-dependent phosphorylation of two T. annulata surface proteins, TaSP and p104, both of which are highly phosphorylated during host cell S-phase. TaSP and p104 are involved in mediating interactions between the parasite and the host cell cytoskeleton, which is crucial for the persistence of the parasite within the dividing host cell and the maintenance of the transformed state.

The Akt/PKB pathway is constitutively activated in Theileria-transformed leucocytes, but does not directly control constitutive NF-kappaB activation

The intracellular protozoan parasites Theileria parva and Theileria annulata transform leucocytes by interfering with host cell signal transduction pathways. They differ from tumour cells, however, in that the transformation process can be entirely reversed by elimination of the parasite from the host cell cytoplasm using a specific parasiticidal drug. We investigated the state of activation of Akt/PKB, a downstream target of PI3-K-generated phosphoinositides, in Theileria-transformed leucocytes. Akt/PKB is constitutively activated in a PI3-K- and parasite-dependent manner, as judged by the specific phosphorylation of key residues, in vitro kinase assays and its cellular distribution. In previous work, we demonstrated that the parasite induces constitutive activation of the transcription factor NF-kappaB, providing protection against spontaneous apoptosis that accompanies transformation. In a number of other systems, a link has been established between the PI3-K-Akt/PKB pathway and NF-kappaB activation, resulting in protection against apoptosis. In Theileria-transformed leucocytes, activation of the NF-kappaB and the PI3-K-Akt/PKB pathways are not directly linked. The PI3-K-Akt/PKB pathway does not contribute to the persistent induction of IkappaBalpha phosphorylation, NF-kappaB DNA-binding or transcriptional activity. We show that the two pathways are downregulated with different kinetics when the parasite is eliminated from the host cell cytoplasm and that NF-kappaB-dependent protection against apoptosis is not dependent on a functional PI3-K-Akt/PKB pathway. We also demonstrate that Akt/PKB contributes, at least in part, to the proliferation of Theileria-transformed T cells.

Theileria parva: taking control of host cell proliferation and survival mechanisms.

The intracellular parasite Theileria parva infects and transforms bovine T-cells, inducing their uncontrolled proliferation and spread in non-lymphoid as well as lymphoid tissues. This parasite-induced transformation is the predominant factor contributing to the pathogenesis of a lymphoproliferative disease, called East Coast fever. T. parva-transformed cells become independent of antigenic stimulation or exogenous growth factors. A dissection of the signalling pathways that are activated in T. parva-infected cells shows that the parasite bypasses signalling pathways that normally emanate from the T-cell antigen receptor to induce continuous proliferation. This review concentrates on the influence of the parasite on the state of activation of the mitogen-activated protein kinase (MAPK), NF-kappaB and phosphoinositide-3-kinase (PI3-K) pathways in the host cell. Of the MAPKs, JNK, but not ERK or p38, is active, inducing constitutive activation of the transcription factors AP-1 and ATF-2. A crucial step in the transformation process is the persistent activation of the transcription factor NF-kappaB, which protects T. parva-transformed cells from spontaneous apoptosis accompanying the transformation process. Inhibitor studies also suggest an important role for the lipid kinase, PI-3K, in the continuous proliferation of T. parva-transformed lymphocytes.

The Shc adaptor protein and its role on Her -2 /neu oncogenesis

Shc proteins are implicated in coupling receptor tyrosine kinases to the mitogen-activated protein kinase (MAPK) pathway by recruiting Grb2/SOS to the plasma membrane. To better understand the role of Shc in oncogenesis brought about by point mutation activated neu (p185*), we transfected a Shc mutant (ShcΔCH1), which lacks the Grb2 binding site Y317 by deletion of collagen-homology domain 1, into p185*-transformed NIH3T3 cells. The cellular transformation phenotypes were found to be largely suppressed by expression of ShcΔCH1. This study indicates that Shc plays a critical role in mediating the oncogenical signals of p185*. Although ShcΔCH1 still retained another Grb2 binding site (Y239/240), we did not detect its physical association with Grb2. We also found that ShcΔCH1 could associate with p185*; however, this association did not interfere with the endogenous Shc-p185* interaction or the Shc-Grb2 interaction. In addition, p185*-mediated MAPK/Elk activation, PI3-K activation and Src activation likewise was not inhibited by ShcΔCH1 expression. Taken together, our current study clearly indicates that ShcΔCH1 suppresses the p185*-induced transformation, and that this suppression is mediated through a MAPK-independent and possibly PI3-K, Src-independent pathway. These results suggest that Shc may be involved in other unidentified signal pathways which are critical for p185*-induced cellular transformation besides the three pathways that we have studied. ^

Rab5 Induces Rac-independent Lamellipodia Formation and Cell Migration

Rab5 is a regulatory GTPase of vesicle docking and fusion that is involved in receptor-mediated endocytosis and pinocytosis. Introduction of active Rab5 in cells stimulates the rate of endocytosis and vesicle fusion, resulting in the formation of large endocytic vesicles, whereas dominant negative Rab5 inhibits vesicle fusion. Here we show that introduction of active Rab5 in fibroblasts also induced reorganization of the actin cytoskeleton but not of microtubule filaments, resulting in prominent lamellipodia formation. The Rab5-induced lamellipodia formation did not require activation of PI3-K or the GTPases Ras, Rac, Cdc42, or Rho, which are all strongly implicated in cytoskeletal reorganization. Furthermore, lamellipodia formation by insulin, Ras, or Rac was not affected by expression of dominant negative Rab5. In addition, cells expressing active Rab5 displayed a dramatic stimulation of cell migration, with the lamellipodia serving as the leading edge. Both lamellipodia formation and cell migration were dependent on actin polymerization but not on microtubules. These results demonstrate that Rab5 induces lamellipodia formation and cell migration and that the Rab5-induced lamellipodia formation occurs by a novel mechanism independent of, and distinct from, PI3-K, Ras, or Rho-family GTPases. Thus, Rab5 can control not only endocytosis but also actin cytoskeleton reorganization and cell migration, which provides strong support for an intricate relationship between these processes.