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细胞迁移是动物细胞的一种基本生命活动,在胚胎发育、神经系统形成和免疫等过程中都有重要作用,也与肿瘤转移密切相关。因此细胞迁移是细胞生物学研究的主要方向之一。但是目前细胞迁移的分子机理还没有完全研究清楚。
我们前期的研究发现,srGAP2蛋白是PRMT5复合体成员之一。但是它的生物学功能还不是很清楚。为了揭示srGAP2的生物学功能,我们通过siRNA沉默细胞内srGAP2的表达,结果发现抑制其表达不影响克隆形成和细胞增殖,表明srGAP2不是细胞存活所必需的；通过刮痕实验,我们发现在srGAP2被稳定沉默的细胞株中其刮痕的愈合速度比对照组明显加快；通过对活细胞进行缩时显微拍摄等方法,发现srGAP2沉默明显降低了细胞伸展的速度；免疫染色实验结果发现,srGAP2在F-Actin富集的细胞膜突起处有定位。这些研究结果表明srGAP2参与调控细胞伸展和细胞迁移。srGAP2不结合Cdc42和RhoA,但是结合Rac1；而且srGAP2沉默后,导致细胞内活性形式的Rac1水平升高,表明srGAP2是Rac1的特异性激活蛋白。
通过进一步研究,我们发现srGAP2的N端肽段(225-538AA)可以与PRMT5直接结合,其C端能被PRMT5甲基化；通过质谱和生化分析确定PRMT5甲基化srGAP2的精氨酸位点是R927。在srGAP2沉默细胞中表达抗siRNA的野生型srGAP2能够恢复细胞伸展速度,而表达甲基化突变体srGAP2-R927A使细胞伸展更加缓慢；不同于野生型srGAP2定位于细胞膜的运动前沿,其甲基化突变体主要分布于细胞膜运动前沿的后缘,而且这个突变体形成同源二聚体的能力也大大减弱。表明PRMT5介导的srGAP2精氨酸甲基化在调控同源二聚体的形成和在质膜上聚集的过程中起到关键性作用。
综上所述,我们的研究揭示了PRMT5也参与调控细胞伸展和细胞迁移过程,即通过甲基化srGAP2,促进srGAP2形成二聚体和聚集在质膜上,引起质膜变形,加速细胞伸展过程。