ラメリポディウム

ラメリポディア（複数形：lamellipodia）は、ラテン語のlamella（「薄いシート」を意味するlaminaとギリシャ語のpod-という語源に由来）から来ており、細胞の先端にある細胞骨格タンパク質のアクチン突起である。これは、準2次元のアクチンメッシュを含み、その構造全体が細胞を基質上で推進する。^[1]ラメリポディア内には、マイクロスパイクと呼ばれるアクチンのリブがあり、これがラメリポディアの境界を越えて広がると、フィロポディアと呼ばれる。^[2]ラメリポディアは、細胞の細胞膜におけるアクチン核形成によって生まれ^[1] 、細胞の アクチン取り込みまたはマイクロフィラメント形成の主な領域である。

ラメリポディアは、魚やカエルのケラチノサイトなど、傷の素早い修復に関与するあらゆる可動性細胞に主に見られます。これらのケラチノサイトのラメリポディアにより、上皮表面上を毎分 10～20 μm の速度で移動できます。細胞の主要部分から分離されても、ラメリポディアは単独で自由に動き回ることができます。

ラメリポディアは、運動細胞の前端にある特徴的な構造です。細胞移動の過程で細胞を前方に引っ張る実際のモーターであると考えられています。ラメリポディアの先端は、移動する哺乳類細胞において、クラスリンを介したエンドサイトーシス サイクルの一環としてエキソサイトーシスが発生する場所です。このエキソサイトーシスは、そこでのアクチン重合とともに、ラメラを前方に伸ばし、細胞の前部を前進させるのに役立ちます。そのため、ラメリポディアは、走化性細胞の操縦装置として機能します。また、キャップ形成と呼ばれるプロセスで、細胞表面に付着した粒子または凝集体が移動する場所でもあります。

構造

構造的には、ミクロフィラメントのとげのある端（ATP結合型の局在したアクチンモノマー）は細胞の「探索」端に面し、尖った端（ADP結合型の局在したアクチンモノマー）は後ろのラメラに面しています。^{[4]これにより、ラメリポディア全体に}トレッドミル運動が生じ、粒子の逆流が促進されます。^[4] Arp2/3 複合体はラメリポディアのミクロフィラメント-ミクロフィラメント接合部に存在し、アクチン網目構造の形成を助けます。Arp2/3 は既存のミクロフィラメントにしか結合できませんが、結合すると新しいミクロフィラメントが伸びる場所ができ、分岐が生じます。^[5] Arp2/3 とアクチンを重合する際によく見られる別の分子はコルタクチンで、これはチロシンキナーゼシグナル伝達をラメリポディアとその関連構造の細胞骨格再編成に結び付けているようです。 ^[5]

RacとCdc42 は、通常は細胞質に存在するが、特定の条件下では細胞膜にも存在する2 つのRhoファミリーGTPaseです。 ^[2] Cdc42 が活性化されると、Wiskott–Aldrich 症候群タンパク質(WASp) ファミリー受容体、特にN-WASpと相互作用し、Arp2/3 を活性化します。これにより、アクチンの分岐が刺激され、細胞運動性が向上します。^[2] Rac1 は、コルタクチンが細胞膜に局在するように誘導し、そこで F-アクチンと Arp2/3 に同時に結合します。その結果、ラメリポディアの構造的再編成とそれに続く細胞運動性がもたらされます。^[5] Rac はラメリポディアを促進し、cdc42 はフィロポディアを促進します。^[6]

Ena/VASPタンパク質はラメリポディアの先端に存在し、ラメリポディアの突出と走化性に必要なアクチンの重合を促進します。さらに、Ena/VASPはアクチンの重合を停止させるキャッピングタンパク質の作用を阻害します。^[7]

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