TALIN2を介したトラクション力は、マトリックスの分解と細胞侵入を駆動します

タリンはβ-インテグリン尾に結合してインテグリンを活性化し、細胞の移動、浸潤、転移を調節します。Talin1とTalin2をそれぞれコードする2つのTalin遺伝子、TLN1とTLN2がそれぞれあります。TALIN1は焦点の接着力学、細胞の移動、浸潤を調節しますが、TALIN2の生物学的機能は明確ではなく、実際、TALIN2はTALIN1と冗長に機能すると推定されています。ここでは、TALIN2がTALIN1よりもβ-インテグリンテールへの結合がはるかに強力であることを示しています。TALIN2 Ser339をCYSに置き換えると、β1-インテグリン尾部への結合がTALIN1のレベルに匹敵するレベルに大幅に減少しました。TALIN2はinvadopodiaを局在化し、トラクション力とinvadopodiumを介したマトリックス分解の生成に不可欠です。talin2のアブレーションは、talin1ではなくtalin2を再発現することによって復元された牽引力の生成とinvadopodia形成を抑制しました。さらに、TALIN2が枯渇した細胞における野生型TALIN2（ただし、TALIN2S339Cではない）の再発現は、牽引力とinvadopodiaの発達を救い出しました。これらの結果は、TALIN2とインテグリンとの強い相互作用が牽引力を生成するために必要であることを示唆しており、これにより、癌細胞の浸潤の鍵であるInvadopodiumを介したマトリックス分解を促進します。

Talin binds to β-integrin tails to activate integrins, regulating cell migration, invasion and metastasis. There are two talin genes, TLN1 and TLN2, encoding talin1 and talin2, respectively. Talin1 regulates focal adhesion dynamics, cell migration and invasion, whereas the biological function of talin2 is not clear and, indeed, talin2 has been presumed to function redundantly with talin1. Here, we show that talin2 has a much stronger binding to β-integrin tails than talin1. Replacement of talin2 Ser339 with Cys significantly decreased its binding to β1-integrin tails to a level comparable to that of talin1. Talin2 localizes at invadopodia and is indispensable for the generation of traction force and invadopodium-mediated matrix degradation. Ablation of talin2 suppressed traction force generation and invadopodia formation, which were restored by re-expressing talin2 but not talin1. Furthermore, re-expression of wild-type talin2 (but not talin2S339C) in talin2-depleted cells rescued development of traction force and invadopodia. These results suggest that a strong interaction of talin2 with integrins is required to generate traction, which in turn drives invadopodium-mediated matrix degradation, which is key to cancer cell invasion.