Роль кальдесмона в миграции немышечных клеток тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Кудряшова, Татьяна Владимировна

• Кудряшова, Татьяна Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кудряшова, Татьяна Владимировна

СПИСОК ИЛЛЮСТРАЦИЙ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Направленная миграция немышечных клеток.

1.1. Связывание хемоаттрактанта с рецептором и поляризация клетки.

1.2. Внутриклеточная передача сигнала от активированного хеморецептора к цитоскелету.

1.3. Формирование псевдоподий на переднем крае.

1.4. Закрепление новосформированных протрузий.

1.5. Перемещение тела клетки и подтягивание хвостовой части клетки.

2. Структура и регуляция основных белков двигательного аппарата клетки.

2.1. Немышечный актин.

2.1.1. Структура мономерного немышечного актина.

2.1.2. Образование актиновых филаментов.

2.1.3. Роль малых ГТФаз семейства Шю в регуляции полимеризации актиновых филаментов.

2.2. Немышечный миозин.

2.2.1. Структура немышечного миозина.

2.2.2. Структура стресс-фибрилл.

2.3. Кальдесмон.

2.3.1. Локализация, изоформы.

2.3.2. Доменная организация кальдесмона.

2.3.3. С - концевой домен кальдесмона (Н22 фрагмент) функциональный аналог целого белка.

2.3.4. Фосфорилирование и регуляция свойств кальдесмона МАР-киназами.

2.3.5. Участие кальдесмона в регуляции цитоскелета и миграции клеток.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

Материалы.

1. Биохимические и молекулярно - биологические методы.

1.1. Определение концентрации белка.

1.1.1. Спектрофотометрический метод.

1.1.2. Определение концентрации белка по методу Шаффнера и Вайсмана.

1.2. Электрофорез в присутствии додецилсульфата натрия (ДСН - электрофорез).

1.3. Иммуноблоттинг.

1.4. Электрофорез в присутствии мочевины и глицерола.

1.5. Приготовление образцов клеток для ДСН - электрофореза.

1.6. Выделение тропомиозина из мускульных желудков курицы.

1.7. Выделение актина.

1.8. Выделение тяжелого меромиозина.

1.9. Экспрессия рекомбинантных белков в бактериальной системе.

1.9.1. Трансформация бактериальных клеток.

1.9.2. Тестовая экспрессия рекомбинантных белков.

1.9.3. Препаративная экспрессия рекомбинантных белков.

1.10. Экспрессия и очистка рекомбинантного фрагмента кальдесмона Н и его мутированных форм H22S759A и H22S789A.

1.11. Экспрессия и очистка GST-p44erkI МАР-киназы.

1.12. Фосфорилирование белков in vitro.

1.12.1. Фосфорилирование рекомбинантных фрагментов Н22 кальдесмона МАР-киназой in vitro.

1.12.2. Фосфорилирование ТММ киназой легких цепей миозина in vitro.

1.13. Определение скорости актин-активируемой Mg-АТФазы тяжелого меромиозина и актин-связывающей способности фрагмента кальдесмона.

1.14. Определение неорганического фосфата.'.

1.15. Коседиментационный анализ связывания фрагментов кальдесмона с КаМ - сефарозой.

2. Клеточно - биологические методы.

2.1. Культивирование клеток линии HeLa 1469 и фибробластов линии NIH ЗТЗ.

2.2. Подавление экспрессии кальдесмона в немышечных клетках методом РНК - интерференции.

2.2.1. Подавление экспрессии кальдесмона в клетках HeLa 1469.

2.2.2. Подавление экспрессии кальдесмона в клетках NIH ЗТЗ.

2.3. Измерение подвижности клеток методом зарастания экспериментальной раны в клеточном монослое.

2.3.1. Прижизненная регистрация ламеллиподии клеток.

2.3.2. Измерение средней скорости движения клеток.

2.4. Измерение хемотаксиса клеток в камере Бойдена.

2.5. Измерение адгезии клеток.:.

2.6. Измерение скорости деадгезии клеток.

2.7. Измерение скорости роста культуры клеток.

2.8. Индукция образования актиновых стресс-фибрилл.

2.9. Иммуноцитохимическое окрашивание клеток.

3. Количественная обработка изображений и статистический анализ.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.

1. Изучение индивидуальной роли фосфорилирования остатков

Сер * и Сер кальдесмона р42/44 МАР-киназой на его свойства in vitro.

1.1. Фосфорилирование МАР-киназой ухудшает актин-связывающие свойства кальдесмона.

1.2. Способность кальдесмона ингибировать АТФазу актомиозина ослабляется при фосфорилировании МАР-киназой.

1.3. Влияние индивидуального фосфорилирования кальдесмона

МАР-киназой на его взаимодействие с кальмодулином.

2. Разработка экспериментальных клеточных моделей для выяснения роли кальдесмона в миграции.

3. Влияние кальдесмона на миграцию клеток.

3.1. Кальдесмон ингибирует миграцию NIH ЗТЗ фибробластов.

3.2. PDGF - стимулированная миграция фибробластов не зависит от фосфорилирования кальдесмона по остатку Сер789.

3.3. Кальдесмон ингибирует хемотаксис клеток HeLa 1469.

3.4. Кальдесмон ингибирует миграцию клеток HeLa 1469.

3.5. Кальдесмон участвует е регуляции динамики ламеллиподии и ее актинового цитоскелета.

3.5.1. Кальдесмон стабилизирует ламеллиподию мигрирующих клеток HeLa 1469.

3.5.2. Кальдесмон способствует поддержанию пучков микрофиламентов в зоне ламеллиподии и повышает уровень полимерного актина.

3.6. Кальдесмон не регулирует адгезивные свойства клеток HeLa 1469.

3.6.1. Снижение экспрессии кальдесмона не влияет на распределение винкулина в ламеллиподии мигрирующих клеток HeLa 1469.

3.6.2. Кальдесмон не регулирует адгезивные свойства клеток HeLa 1469.

3.7. Кальдесмон участвует в формировании стресс-фибрилл в клетках в покое и при стимуляции сывороткой.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль кальдесмона в миграции немышечных клеток»

Способность эукарнотнческих клеток к направленной миграции и хемотаксису играет важную роль в процессах эмбриогенеза, ангиогенеза, нейрогенеза и репарации поврежденных тканей [Ridley et al., 2003]. Множество патологий и заболеваний, включая рак, атеросклероз и воспалительные реакции связаны с нарушением клеточной подвижности и, преимущественно, с повышением миграционной активности клеток. Поэтому установление механизмов регуляции двигательной активности клеток и определение основных ее регуляторов является важной задачей для понимания физиологии и патофизиологии этих процессов.

Связывание хемоаттрактанта с поверхностными рецепторами запускает направленную миграцию клетки. Сигнал от связывания хемоаттрактанта передается каскадным путем к окспрессируюгцемуся во всех клетках белку актину, который реализует двигательные, сократительные и адгезивные реакции клеток. Усиленная полимеризация актина в филаменты определяет формирование листообразных (ламеллиподий) и иглообразных (филоподий) протрузий на переднем крае клетки, что вносит существенный вклад в перемещение клетки [Theriot and Mitchison, 1991]. Другим важным фактором, контролирующим миграцию клеток, является сократимость актиновых стресс-фибрилл, содержащих моторный белок миозин II типа и обеспечивающих адгезию клетки и подтягивание ее тела и хвостовой части [Vicente-Manzanares and Horwitz, 20096]. Таким образом, баланс между протрузионной активностью переднего края, сократимостью тела клетки и степенью ее адгезивности и определяет скорость миграции клетки [Lammermann and Sixt, 2009].

Различные актин-связывающие белки контролируют структуру актина и его взаимодействие с миозином, регулируя, таким образом, скорость миграции клеток. Кальдесмон - это многофункциональный белок, который взаимодействует с актином и миозином и влияет как на структуру актина, так и на моторную активность актомиозина. Он стабилизирует полимерный актин, изменяет скорость его полимеризации и механические свойства, ингибирует АТФазу актомиозина и, таким образом, может тормозить подтягивание тела клетки в процессе движения. Однако несмотря на многочисленные биохимические данные, предполагающие регуляторную функцию кальдесмона, до сих пор остается неясным как и насколько влияет кальдесмон на скорость движения живой клетки.

К настоящему времени этот вопрос был частично исследован в разных клетках, но окончательного разрешения не получил. Сверхэкспрессия кальдесмона в культивируемых эндотелиальных и гладкомышечных клетках приводит к снижению их направленной миграции [Mirzapoiazova et al., 2005; Yokouchi et al., 2006], а в фибробластах оказывает двоякий эффект, как уменьшая, так и увеличивая скорость миграции [Surgucheva and Bryan, 1995]. Показано, что кальдесмон влияет на силу адгезии клеток [Helfman et al., 1999], образование подосом [Eves et al., 2006], организацию кортикального цитоскелета [Mirzapoiazova et al, 2005] и стабильность микрофиламентов актина [Warren et al., 1996]. Кальдесмон регулирует активность других актин-связывающих белков, таких как гельзолин и тропомиозин [Ishikawa et al., 1989], фасцин [Ishikawa et al., 1998], Arp2/3 [Yamakita et al., 2003], что опосредовано влияет на динамику внутриклеточного актина. Однако вклад этих изменений в скорость движения клеток остается неясным.

Аналогично, вопрос об участии и роли фосфорилирования в регуляции активности кальдесмона в клетках остается практически полностью открытым. Известно, что фосфорилирование регулирует связывание кальдесмона с актином in vitro. В немышечных клетках оно изменяет активность кальдесмона в подосомах, кортикальном цитоскелете и стресс-фибриллах [Gu et al., 2007; Eppinga et al., 2006; Kordowska et al., 2006]. В гладкомышечных клетках кальдесмон в основном фосфорилируют МАР-киназы, модифицируя два остатка (Сер д и Сер789), расположенные в С - концевом домене вблизи от участков связывания актина. Долгое время основным считался остаток Сер ' и последствия его фосфорилирования были детально исследованы in vitro [Redwood et al., 1993; Patchell et al., 2002]. Однако позднее стало ясно, что в клетках преимущественному фосфорилированию подвергается остаток Сер789, в том числе в процессе хемотаксиса [Goncharova et al., 2002]. Тем не менее, остается неясным, как фосфорилирование Сер789 влияет на активность кальдесмона in vitro, а также является ли оно необходимым для ускорения миграции клеток, или происходит параллельно и независимо.

Вследствие вышесказанного, целью данной работы было выяснить, какой вклад вносит кальдесмон и его фосфорилирование МАР-киназами в скорость миграции немышечных клеток, и определить, в каких клеточных компартментах реализуется его действие. В работе были поставлены следующие экспериментальные задачи:

1. Определить эффект фосфорилирования кальдесмона по остатку Сер789 на связывание кальдесмона с актином и способность регулировать активность АТФазы актомиозина in vitro.

2. Разработать экспериментальную клеточную модель с пониженным уровнем экспрессии кальдесмона и определить насколько кальдесмон влияет на скорость миграции клеток.

3. Определить как кальдесмон влияет на организацию актинового цитоскелета на лидирующем крае мигрирующих клеток, сборку стресс-фибрилл внутри клеток и адгезию клеток.

4. Оценить влияние фосфорилирования кальдесмона МАР-киназами на скорость миграции фибробластов.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Кудряшова, Татьяна Владимировна

выводы

7RQ

1) Фосфорилирование остатка Сер кальдесмона МАР-киназой нарушает взаимодействие кальдесмона с актином и способность кальдесмона ингибировать АТФазу актомиозина in vitro.

2) Разработана клеточная модель с пониженным уровнем экспрессии кальдесмона, с помощью которой установлено, что кальдесмон в различной степени ингибирует миграцию эпителиальных клеток HeLa 1469 и ЗТЗ фибробластов.

3) Кальдесмон не влияет на адгезию клеток, но регулирует организацию актинового цитоскелета на лидирующем крае мигрирующих клеток и обеспечивает сборку стресс-фибрилл при стимуляции клеток.

4) Активация МАР-киназ вносит существенный вклад в миграцию фибробластов, который реализуется, в основном, по кальдесмон - независимому механизму.

5) Предложен механизм регуляции кальдесмоном скорости миграции немышечных клеток за счет стабилизации актинового цитоскелета.

БЛАГОДАРНОСТИ

Выражаю глубокую благодарность моему научному руководителю Воротникову Александру Вячеславовичу за постоянную поддержку и неоценимую помощь в проведении и написании данной работы, а также за проявленное им терпение.

Выражаю особую благодарность заведующему кафедрой биохимии и молекулярной медицины факультета фундаментальной медицины МГУ имени М.В. Ломоносова Всеволоду Арсеньевичу Ткачуку и заведующему лабораторией клеточной подвижности НИИ ЭК РКНПК МЗ РФ Владимиру Павловичу Ширинскому за предоставленную возможность выполнить данную работу.

Искренне благодарю руководителя и сотрудников лаборатории клеточной инженерии НИИ ЭК РКНПК (МЗ РФ) Т.Н.Власик, А.Я.Шевелева, П.Н. Руткевича, И.Н. Рыбалкина за помощь в проведении экспериментов по РНК - интерфереции.

Сердечно благодарю своих коллег в лаборатории клеточной подвижности к.б.н. Хапчаева А.Ю., Филатову A.A., Щербакову O.A., к.б.н. Серебряную Д.В., к.б.н. Степанову О.В., Марченко A.B. за советы и помощь в проведении ряда экспериментов.

Также благодарю сотрудников и аспирантов и студентов кафедры биохимии и молекулярной медицины за советы и помощь: Тюрина-Кузьмина П.А., Агароняна K.M., Бунцеву O.A., Гмызину А.И.

Выражаю признательность всем бывшим и настоящим сотрудникам кафедры биохимии и молекулярной медицины и лабораторий молекулярной эндокринологии (особенно к.б.н. Белоглазовой И.Б.), клеточной подвижности и клеточной инженерии за доброжелательность и отзывчивость.

Благодарю своих родных и друзей за постоянную поддержку и помощь, оказанную при подготовке работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе мы установили, что актин-связывающий белок кальдесмон влияет на структуру актинового цитоскелета, замедляя движение клеток. На основании полученных нами данных можно сформулировать предполагаемый механизм действия кальдесмона в немышечных клетках.

Результаты экспериментов с клетками различного типа движения свидетельствуют против функции кальдесмона в регуляции фокальных контактов и адгезии клеток. Мы предполагаем, что именно с отсутствием воздействия на адгезивную компоненту и связан незначительный эффект кальдесмона на подвижность фибробластов. Этот факт также косвенно указывает и на то, что кальдесмон не влияет и на сократимость стресс-фибрилл, так как иначе это отразилось бы на силе адгезивных контактов [Bershadsky et al., 2006]. Этот вывод противоречит данным Helfman et al. (1999), которые наблюдали снижение сократимости и уменьшение количества адгезивных контактов. Однако, эти авторы использовали трансформированные фибробласты и сверхэкспрессию кальдесмона, с чем могут быть и связаны такие различия.

Таким образом, по нашим данным, кальдесмон вряд ли функционирует на этапе подтягивания тела и хвостовой части движущейся клетки, как этого можно было бы ожидать по результатам экспериментов in vitro, где кальдесмон ингибировал моторную активность актомиозина (рис. 14). Напротив, наши данные говорят о том, что кальдесмон способствует полимеризации актина и/или стабилизирует структуру филаментов актина на переднем крае (рис. 23, 24) и в теле клетки (рис. 30), что отражает его главную актин-связывающую активность (рис. 13). Исходя из результатов наших экспериментов мы можем преположить следующий механизм регуляции кальдесмоном миграции клеток, представленный на рисунке 31.

Мы предполагаем, что кальдесмон повышает долю полимерного актина при активации миграции за счет стабилизации филаментов актина в зоне лидирующего края, а также в теле клетки за счет сборки и стабилизации стресс-фибрилл. Таким образом, присутствие кальдесмона сдвигает равновесие между полимерным и мономерным актином, уменьшая число мономеров актина, доступных для тредмиллинга актиновых филаментов в зоне ламеллиподии (рис.31). Стабилизируя филаменты актина, кальдесмон может также ингибировать диссоциацию актина с минус-концов и дробление филаментов [Ishikawa et al., 1989]. Кроме того, кальдесмон препятствует ветвлению филаментов актина, ингибируя Arp2/3 [Yamakita et al., 2003], и, благодаря своей пучкующей активности [Dabrowska et al., 1985], объединяет их в параллельные структуры, детектируемые как микрошипы (рис. 24).

Вместе, эти процессы консолидируют сеть актиновых филаментов на лидирующем крае и замедляют рост ее плюс-концов, необходимый для выдвижения псевдоподий согласно общепринятому механизму [Le Clainche and Carlier, 2008].

Р-Кальдесмон + актин tl

Кальдесмон-актин

ЛИДИРУЮЩИЙ КРАЙ КЛЕТКИ ТЕЛО КЛЕТКИ стабилизация сборка и стабилизация полимерного актина стресс-фибрилл снижение количества мономеров актина и скорости полимеризации филаментов м

Ч/ замедление скорости миграции клеток

Рисунок 31. Предполагаемый механизм участия кальдесмона в регуляции скорости миграции немышечных клеток.

Объяснения см. в тексте.

Фосфорилирование частично нарушает актин-связывающую активность кальдесмона (рис. 13). Оно, как и сам кальдесмон, слабо сказывается на подвижности фибробластов, которая зависит, главным образом, от адгезии. Рецептор-зависимая активация МАР-киназных каскадов играет важную роль в ускорении миграции этих клеток, но реализуется, в основном, по кальдесмон-независимому механизму. Возможно, что фосфорилирование кальдесмона МАР-киназами вносит более существенный вклад в регуляцию миграции эпителиальных, эндотелиальных и гемопоэтических клеток, для движения которых полимеризация актина является основным механизмом. Анализ такой возможности является предметом дальнейших исследований.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кудряшова, Татьяна Владимировна, 2011 год

1. Воротников А.В., Крымский М.А., Ширинский В.П. (2002) Внутриклеточная сигнализация и фосфорилирование белков при сокращении гладких мышц, Биохимия, т. 67 (12), с. 1309-28.

2. Воротников А.В., Щербакова О.В., Кудряшова Т.В., Тарасова О.С, Ширинский В.П., Пфитцер Г., Ткачук В.А. (2009) Фосфорилирование миозина как основной путь регуляции сокращения гладких мышц, Росс, физиол. ж., т. 95 (10), с. 1058-73.

3. Минин А. А., Кулик А.В. (2004) Внутриклеточный транспорт. Принципы регуляции., Усп. биол. химии, т. 44, с. 225-262.

4. Хапчаев А.Ю., Ширинский В.П., Воротников А.В. (2003) Структура, свойства и регуляция белковых продуктов генетического локуса киназы легких цепей миозина, Усп. биол. химии, т. 43, с. 365-420

5. Abercrombie М., Ambrose E.J. (1958). Interference microscope studies of cell contacts in tissue culture. Exp Cell Res 15 (2): 332-45.

6. Abercrombie M., Heaysman J.E., Pegrum S.M. (1970). The locomotion of fibroblasts in culture. II. "RRuffling". Exp Cell Res 60 (3): 437-44.

7. Adam L.P., Gapinski C.J., Hathaway D.R. (1992). Phosphorylation sequences in h-caldesmon from phorbol ester-stimulated canine aortas. FEBS Lett 302 (3): 223-6.

8. Adam L.P., Ilaeberle J.R., Hathaway D.R. (1989). Phosphorylation of caldesmon in arterial smooth muscle. J Biol Chem 264 (13): 7698-703.

9. Adam L.P., Hathaway D.R. (1993). Identification of mitogen-activated protein kinase phosphorylation sequences in mammalian h-Caldesmon. FEBS Lett 322 (1): 56-60.

10. Alahyan M., Webb M.R., Marston S.B., El-Mezgueldi M. (2006). The mechanism of smooth muscle caldesmon-tropomyosin inhibition of the elementary steps of the actomyosin ATPase. J Biol Chem 281 (28): 19433-48.

11. Albrecht K., Schneider A., Liebetrau C., Ruegg J.C., Pfitzer G. (1997). Exogenous caldesmon promotes relaxation of guinea-pig skinned taenia coli smooth muscles: inhibition of cooperative reattachment of latch bridges? Pflugers Arch 434 (5): 534-42.

12. Ammer A.G., Weed S.A. (2008). Cortactin branches out: roles in regulating protrusive actin dynamics. Cell Motil Cytoskeleton 65 (9): 687-707.

13. Arefieva T.L., Krasnikova T.L. (2001). Monocytic cell adhesion to intact and plasmin-modified fibrinogen: possible involvement of Mac-1 (CD1 lb/CD 18) and ICAM-1 (CD54). J Cell Physiol 188 (3): 403-9.

14. Arias M.P., Pacaud M. (2001). Macrophage caldesmon is an actin bundling protein. Biochemistry 40 (43): 12974-82.

15. Azuma T., Witke W., Stossel T.P., Hartwig J.H., Kwiatkowski D.J. (1998). Gelsolin is a downstream effector of rac for fibroblast motility. EMBO J 17 (5): 1362-70.

16. Bai C.Y., Ohsugi M., Abe Y., Yamamoto T. (2007). ZRP-1 controls Rho GTPase-mediated actin reorganization by localizing at cell-matrix and cell-cell adhesions. J Cell Sci 120 (Pt 16): 2828-37.

17. Bartegi A., Fattoum A., Derancourt J., Kassab R. (1990). Characterization of the carboxyl-terminal 10-kDa cyanogen bromide fragment of caldesmon as an actin-calmodulin-binding region. J Biol Chem 265 (25): 15231-8.

18. Baum B., Kunda P. (2005). Actin nucleation: spire actin nucleator in a class of its own. CurrBiol 15 (8): R305-8.

19. Bear J.E., Gertler F.B. (2009). Ena/VASP: towards resolving a pointed controversy at the barbed end. J Cell Sci 122 (Pt 12): 1947-53.

20. Bennett R.D., Mauer A.S., Strehler E.E. (2007). Calmodulin-like protein increases filopodia-dependent cell motility via up-regulation of myosin-10. J Biol Chem 282 (5): 3205-12.

21. Bershadsky A. (2004). Magic touch: how does cell-cell adhesion trigger actin assembly? Trends Cell Biol 14 (11): 589-93.

22. Blume-Jensen P., Hunter T. (2001). Oncogenic kinase signalling. Nature 411 (6835): 355-65.

23. Bogatcheva N.V., Vorotnikov A.V., Birukov K.G., Shirinsky V.P., Gusev N.B. (1993). Phosphorylation by casein kinase II affects the interaction of caldesmon with smooth muscle myosin and tropomyosin. Biochem J 290 ( Pt 2): 437-42.

24. Boyden S. (1962). The chemotactic effect of mixtures of antibody and antigen on polymorphonuclear leucocytes. J Exp Med 115: 453-66.

25. Bremer A., Aebi U. (1992). The structure of the F-actin filament and the actin molecule. Curr Opin Cell Biol 4 (1): 20-6.

26. Bretscher A. (1984). Smooth muscle caldesmon. Rapid purification and F-actin cross-linking properties. J Biol Chem 259 (20): 12873-80.

27. Bretscher A., Lynch W. (1985). Identification and localization of immunoreactive forms of caldesmon in smooth and nonmuscle cells: a comparison with the distributions of tropomyosin and alpha-actinin. J Cell Biol 100 (5): 1656-63.

28. Buccione R., Orth J.D., McNiven M.A. (2004). Foot and mouth: podosomes, invadopodia and circular dorsal ruffles. Nat Rev Mol Cell Biol 5 (8): 647-57.

29. Buchsbaum R.J. (2007). Rho activation at a glance. J Cell Sci 120 (Pt 7): 1149-52.

30. Bugyi B., Carlier M.F. (2010). Control of actin filament treadmilling in cell motility. Annu Rev Biophys 39: 449-70.

31. Bustelo X.R., Sauzeau V., Berenjeno I.M. (2007). GTP-binding proteins of the Rho/Rac family: regulation, effectors and functions in vivo. Bioessays 29 (4): 356-70.

32. Carlier M.F. (1991). Actin: protein structure and filament dynamics. J Biol Chem 266 (1): 1-4.

33. Carlier M.F., Pantaloni D., Korn E.D. (1986). Fluorescence measurements of the binding of cations to high-affinity and low-affinity sites on ATP-G-actin. J Biol Chem 261 (23): 10778-84.

34. Castellino F., Ono S., Matsumura F., Luini A. (1995). Essential role of caldesmon in the actin filament reorganization induced by glucocorticoids. J Cell Biol 131 (5): 1223-30.

35. Chalovich J.M., Sen A., Resetar A., Leinweber B., Fredricksen R.S., Lu F., Chen Y.D. (1998). Caldesmon: binding to actin and myosin and effects on elementary steps in the ATPase cycle. Acta Physiol Scand 164 (4): 427-35.

36. Chen H.C. (2005). Boyden chamber assay. Methods Mol Biol 294: 15-22.

37. Cho W. (2001). Membrane targeting by CI and C2 domains. J Biol Chem 276 (35): 32407-10.

38. Clark T., Ngai P.K., Sutherland C., Groschel-Stewart U., Walsh M.P. (1986). Vascular smooth muscle caldesmon. J Biol Chem 261 (17): 8028-35.

39. Coleman M.L., Marshall C.J., Olson M.F. (2004). RAS and RHO GTPases in Gl-phase cell-cycle regulation. Nat Rev Mol Cell Biol 5 (5): 355-66.

40. Conrad P.A., Giuliano K.A., Fisher G., Collins K., Matsudaira P.T., Taylor D.L. (1993). Relative distribution of actin, myosin I, and myosin II during the wound healing response of fibroblasts. J Cell Biol 120 (6): 1381-91.

41. Cotton M., Claing A. (2009). G protein-coupled receptors stimulation and the control of cell migration. Cell Signal 21 (7): 1045-53.

42. Craig R., Smith R., Kendrick-Jones J. (1983). Light-chain phosphorylation controls the conformation of vertebrate non-muscle and smooth muscle myosin molecules. Nature 302 (5907): 436-9.

43. Cuomo M.E., Knebel A., Piatt G., Morrice N., Cohen P., Mittnacht S. (2005). Regulation of Microfilament Organization by Kaposi Sarcoma-associated Herpes Virus-cyclin{middle dot}CDK6 Phosphorylation of Caldesmon. J Biol Chem 280 (43): 35844-35858.

44. D'Alessio S., Blasi F. (2009). The urokinase receptor as an entertainer of signal transduction. Front Biosci 14: 4575-87.

45. D'Angelo G., Graceffa P., Wang C.A., Wrangle J., Adam L.P. (1999). Mammal-specific, ERK-dependent, caldesmon phosphorylation in smooth muscle. Quantitation using novel anti-phosphopeptide antibodies. J Biol Chem 274 (42): 30115-21.

46. Dabrowska R., Goch A., Galazkiewicz B., Osinska II. (1985). The influence of caldesmon on ATPase activity of the skeletal muscle actomyosin and bundling of actin filaments. Biochim Biophys Acta 842 (1): 70-5.

47. Dabrowska R., Kulikova N., Gagola M. (2004). Nonmuscle caldesmon: its distribution and involvement in various cellular processes. Review article. Protoplasma 224 (1-2): 1-13.

48. Danson C.M., Pocha S.M., Bloomberg G.B., Cory G.O. (2007). Phosphorylation of WAVE2 by MAP kinases regulates persistent cell migration and polarity. J Cell Sci 120 (Pt 23): 4144-54.

49. Deguchi S., Sato M. (2009). Biomechanical properties of actin stress fibers of non-motile cells. Biorheology 46 (2): 93-105.

50. Deng M., Mohanan S., Polyak E., Chacko S. (2007). Caldesmon is necessary for maintaining the actin and intermediate filaments in cultured bladder smooth muscle cells. Cell Motil Cytoskeleton 64 (12): 951-65.

51. Dessy C., Kim I., Sougnez C.L., Laporte R., Morgan K.G. (1998). A role for MAP kinase in differentiated smooth muscle contraction evoked by alpha-adrenoceptor stimulation. Am J Physiol 275 (4 Pt 1): C1081-6.

52. Di Nardo A., Cicchetti G., Falet H., Hartwig J.H., Stossel T.P., Kwiatkowski D.J. (2005). Arp2/3 complex-deficient mouse fibroblasts are viable and have normal leading-edge actin structure and function. Proc Natl Acad Sci U S A 102 (45): 16263-8.

53. DiMilla P.A., Barbee K., Lauffenburger D.A. (1991). Mathematical model for the effects of adhesion and mechanics on cell migration speed. Biophys J 60 (1): 15-37.

54. Drosten M., Dhawahir A., Sum E.Y., Urosevic J., Lechuga C.G., Esteban L.M., Castellano E., Guerra C., Santos E., Barbacid M. Genetic analysis of Ras signalling pathways in cell proliferation, migration and survival. EMBO J 29 (6): 1091-104.

55. Dugina V., Zwaenepoel I., Gabbiani G., Clement S., Chaponnier C. (2009). Beta and gamma-cytoplasmic actins display distinct distribution and functional diversity. J Cell Sci 122 (Pt 16): 2980-8.

56. Earley J.J., Su X., Moreland R.S. (1998). Caldesmon inhibits active crossbridges in unstimulated vascular smooth muscle: an antisense oligodeoxynucleotide approach. Circ Res 83 (6): 661-7.

57. Eddy R.J., Pierini L.M., Matsumura F., Maxfield F.R. (2000). Ca2+-dependent myosin II activation is required for uropod retraction during neutrophil migration. J Cell Sci 113 ( Pt 7): 1287-98.

58. Eppinga R.D., Li Y., Lin J.L., Mak A.S., Lin J.J. (2006). Requirement of reversible caldesmon phosphorylation at P21-activated kinase-responsive sites for lamellipodia extensions during cell migration. Cell Motil Cytoskeleton 63 (9): 543-62.

59. Erickson C.A., Trinkaus J.P. (1976). Microvilli and blebs as sources of reserve surface membrane during cell spreading. Exp Cell Res 99 (2): 375-84.

60. Eves R., Webb B.A., Zhou S., Mak A.S. (2006). Caldesmon is an integral component of podosomes in smooth muscle cells. J Cell Sci 119 (Pt 9): 1691-702.

61. Fernandez E.J., Lolis E. (2002). Structure, function, and inhibition of chemokines. Annu Rev Pharmacol Toxicol 42: 469-99.

62. Foster D.B., Huang R., Hatch V., Craig R., Graceffa P., Lehman W., Wang C.L. (2004). Modes of caldesmon binding to actin: sites of caldesmon contact and modulation of interactions by phosphorylation. J Biol Chem 279 (51): 53387-94.

63. Franklin M.T., Wang C.L., Adam L.P. (1997). Stretch-dependent activation and desensitization of mitogen-activated protein kinase in carotid arteries. Am J Physiol 273 (6 Pt 1): CI819-27.

64. Fraser I.D., Copeland O., Bing W., Marston S.B. (1997). The inhibitory complex of smooth muscle caldesmon with actin and tropomyosin involves three interacting segments of the C-terminal domain 4. Biochemistry 36 (18): 5483-92.

65. Friedl P., Wolf K. (2003). Tumour-cell invasion and migration: diversity and escape mechanisms. Nat Rev Cancer 3 (5): 362-74.

66. Fujii T., Imai M., Rosenfeld G.C., Bryan J. (1987). Domain mapping of chicken gizzard caldesmon. J Biol Chem 262 (6): 2757-63.

67. Furst D.O., Cross R.A., De Mey J., Small J.V. (1986). Caldesmon is an elongated, flexible molecule localized in the actomyosin domains of smooth muscle. EMBO J 5 (2): 251-7.

68. Galazkiewicz B., Mossakowska M., Osinska H., Dabrowska R. (1985). Polymerization of G-actin by caldesmon. FEBS Lett 184 (1): 144-9.

69. Geiger B., Spatz J.P., Bershadsky A.D. (2009). Environmental sensing through focal adhesions. Nat Rev Mol Cell Biol 10 (1): 21-33.

70. Glading A., Chang P., Lauffenburger D.A., Wells A. (2000). Epidermal growth factor receptor activation of calpain is required for fibroblast motility and occurs via an ERK/MAP kinase signaling pathway. J Biol Chem 275 (4): 2390-8.

71. Goldstein A.L., Hannappel E., Kleinman H.K. (2005). Thymosin beta4: actin-sequestering protein moonlights to repair injured tissues. Trends Mol Med 11 (9): 421-9.

72. Gordon D.J., Yang Y.Z., Korn E.D. (1976). Polymerization of Acanthamoeba actin. Kinetics, thermodynamics, and co-polymerization with muscle actin. J Biol Chem 251 (23): 7474-9.

73. Graceffa P., Jancso A. (1993). Secondary structure and thermal stability of caldesmon and its domains. Arch Biochem Biophys 307 (1): 21-8.

74. Graceffa P., Wang C.L., Stafford W.F. (1988). Caldesmon. Molecular weight and subunit composition by analytical ultracentrifugation. J Biol Chem 263 (28): 14196-202.

75. Greenberg M.J., Wang C.L., Lehman W., Moore J.R. (2008). Modulation of actin mechanics by caldesmon and tropomyosin. Cell Motil Cytoskeleton 65 (2): 156-64.

76. Grosheva I., Vittitow J.L., Goichberg P., Gabelt B.T., Kaufman P.L., Borras T., Geiger B., Bershadsky A.D. (2006). Caldesmon effects on the actin cytoskeleton and cell adhesion in cultured HTM cells. Exp Eye Res 82 (6): 945-58.

77. Guo H., Wang C.L. (2005). Specific disruption of smooth muscle caldesmon expression in mice. Biochem Biophys Res Commun 330 (4): 1132-7.

78. Haeberle J.R., Trybus K.M., Hemric M.E., Warshaw D.M. (1992). The effects of smooth muscle caldesmon on actin filament motility. J Biol Chem 267 (32): 23001-6.

79. Hahn K., DeBiasio R., Taylor D.L. (1992). Patterns of elevated free calcium and calmodulin activation in living cells. Nature 359 (6397): 736-8.

80. Hayashi K., Yano H., Hashida T., Takeuchi R., Takeda O., Asada K., Takahashi E., Kato I., Sobue K. (1992). Genomic structure of the human caldesmon gene. Proc Natl Acad Sci US A 89 (24): 12122-6.

81. Hedges J.C., Oxhorn B.C., Carty M., Adam L.P., Yamboliev I.A., Gerthoffer W.T. (2000). Phosphorylation of caldesmon by ERK MAP kinases in smooth muscle. Am J Physiol Cell Physiol 278 (4): C718-26.

82. Heldin C.H., Westermark B. (1999). Mechanism of action and in vivo role of platelet-derived growth factor. Physiol Rev 79 (4): 1283-316.

83. Hnath E.J., Wang C.L., Huber P.A., Marston S.B., Phillips G.N., Jr. (1996). Affinity and structure of complexes of tropomyosin and caldesmon domains. Biophys J 71 (4): 192033.

84. Hodgkinson JL M.S., Craig R, Vibert P, Lehman W. (1997). Three-dimensional image reconstruction of reconstituted smooth muscle thin filaments: effects of caldesmon. Biophys J. 72 (6): 2398-404.

85. Horwitz R., Webb D. (2003). Cell migration. Curr Biol 13 (19): R756-9.

86. Hosang M., Rouge M., Wipf B., Eggimann B., Kaufmann F., Hunziker W. (1989). Both homodimeric isoforms of PDGF (AA and BB) have mitogenic and chemotactic activity and stimulate phosphoinositol turnover. J Cell Physiol 140 (3): 558-64.i

87. Hosoya N., Hosoya H., Yamashiro S., Mohri H., Matsumura F. (1993). Localization of caldesmon and its dephosphorylation during cell division. J Cell Biol 121 (5): 1075-82.

88. Huang C., Jacobson K., Schaller M.D. (2004). MAP kinases and cell migration. J Cell Sci 117 (Pt 20): 4619-28.

89. Huang R., Cao G.J., Guo H., Kordowska J., Albert Wang C.L. (2006). Direct interaction between caldesmon and cortactin. Arch Biochem Biophys 456 (2): 175-82.

90. Huang R., Li L., Guo H., Wang C.L. (2003). Caldesmon binding to actin is regulated by calmodulin and phosphorylation via different mechanisms. Biochemistry 42 (9): 2513-23.

91. Huber P.A., Fraser I.D., Marston S.B. (1995). Location of smooth-muscle myosin and tropomyosin binding sites in the C-terminal 288 residues of human caldesmon. Biochem J 312 (Pt2): 617-25.

92. Humbert P.O., Dow L.E., Russell S.M. (2006). The Scribble and Par complexes in polarity and migration: friends or foes? Trends Cell Biol 16 (12): 622-30.

93. Humphrey M.B., Herrera-Sosa H., Gonzalez G., Lee R., Bryan J. (1992). Cloning of cDNAs encoding human caldesmons. Gene 112 (2): 197-204.

94. Hurley J.H., Misra S. (2000). Signaling and subcellular targeting by membrane-binding domains. Annu Rev Biophys Biomol Struct 29: 49-79.

95. Huxley A.F. (2000). Mechanics and models of the myosin motor. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 355 (1396): 433-40.

96. Iden S., Collard J.G. (2008). Crosstalk between small GTPases and polarity proteins in cell polarization. Nat Rev Mol Cell Biol 9 (11): 846-59.

97. Ikebe M., Reardon S. (1990). Phosphorylation of smooth myosin light chain kinase by smooth muscle Ca2+/calmodulin-dependent multifunctional protein kinase. J Biol Chem 265 (16): 8975-8.

98. Ingram V.M. (1969). A side view of moving fibroblasts. Nature 222 (5194): 641-4.

99. Insall R.H., Machesky L.M. (2009). Actin dynamics at the leading edge: from simple machinery to complex networks. Dev Cell 17 (3): 310-22.

100. Ishikawa R., Yamashiro S., Kohama K., Matsumura F. (1998). Regulation of actin binding and actin bundling activities of fascin by caldesmon coupled with tropomyosin. J Biol Chem 273 (41): 26991-7.

101. Ishikawa R., Yamashiro S., Matsumura F. (19896). Annealing of gelsolin-severed actin fragments by tropomyosin in the presence of Ca2+. Potentiation of the annealing process by caldesmon. J Biol Chem 264 (28): 16764-70.

102. Izzard C.S., Lochner L.R. (1980). Formation of cell-to-substrate contacts during fibroblast motility: an interference-reflexion study. J Cell Sci 42: 81-116.

103. Jin T., Xu X., Hereld D. (2008). Chemotaxis, chemokine receptors and human disease. Cytokine 44(1): 1-8.

104. Kasza K.E., Zallen J.A. Dynamics and regulation of contractile actin-myosin networks in morphogenesis. Curr Opin Cell Biol.

105. Katayama E., Horiuchi K.Y., Chacko S. (1989). Characteristics of the myosin and tropomyosin binding regions of the smooth muscle caldesmon. Biochem Biophys Res Commun 160 (3): 1316-22.

106. Katayama E., Scott-Woo G., Ikebe M. (1995). Effect of caldesmon on the assembly of smooth muscle myosin. J Biol Chem 270 (8): 3919-25.

107. Katoh K., Kano Y., Ookawara S. (2007). Rho-kinase dependent organization of stress fibers and focal adhesions in cultured fibroblasts. Genes Cells 12 (5): 623-38.

108. Kaverina I., Krylyshkina O., Small J.V. (2002). Regulation of substrate adhesion dynamics during cell motility. Int J Biochem Cell Biol 34 (7): 746-61.

109. Kaverina I., Rottner K., Small J.V. (1998). Targeting, capture, and stabilization of microtubules at early focal adhesions. J Cell Biol 142 (1): 181-90.

110. Keller R. (2005). Cell migration during gastrulation. Curr Opin Cell Biol 17 (5): 533-41.

111. Koestler S.A., Rottner K., Lai F., Block J., Vinzenz M., Small J.V. (2009). F- and G-actin concentrations in lamellipodia of moving cells. PLoS One 4 (3): e4810.

112. Konno K., Morales M.F. (1985). Exposure of actin thiols by the removal of tightly held calcium ions. Proc Natl Acad Sci U S A 82 (23): 7904-8.

113. Kordowska J., Hetrick T., Adam L.P., Wang C.L. (2006). Phosphorylated 1-caldesmon is involved in disassembly of actin stress fibers and postmitotic spreading. Exp Cell Res 312 (2): 95-110.

114. Korobova F., Svitkina T. (2008). Arp2/3 complex is important for filopodia formation, growth cone motility, and neuritogenesis in neuronal cells. Mol Biol Cell 19 (4): 1561-74.

115. Krymsky M.A., Shirinsky V.P., Vorotnikov A.V. (2001). MAP-kinase phosphorylation sites in chicken smooth muscle caldesmon. J Muscle Res Cell Motil 22: 580a.

116. Laemmli U.K. (1970). Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature 227 (5259): 680-5.

117. Lamb N.J., Fernandez A., Mezgueldi M., Labbe J.P., Kassab R., Fattoum A. (1996). Disruption of the actin cytoskeleton in living nonmuscle cells by microinjection of antibodies to domain-3 of caldesmon. Eur J Cell Biol 69 (1): 36-44.

118. Lammermann T., Sixt M. (2009). Mechanical modes of'amoeboid' cell migration. Curr Opin Cell Biol 21 (5): 636-44.

119. Lauffenburger D.A., Horwitz A.F. (1996). Cell migration: a physically integrated molecular process. Cell 84 (3): 359-69.

120. Le Clainche C., Carlier M.F. (2008). Regulation of actin assembly associated with protrusion and adhesion in cell migration. Physiol Rev 88 (2): 489-513.

121. Lehman W., Vibert, P., Craig, R., and Barany, M. (1996). Actin and the Structure of Smooth Muscle Thin Filaments. Biochemistry of Smooth Muscle Contraction, Academic Press Inc., San Diego.: 47-60.

122. Lehman W., Craig R. (2008). Tropomyosin and the steric mechanism of muscle regulation. Adv Exp Med Biol 644: 95-109.

123. Lehman W., Moody C., Craig R. (1990). Caldesmon and the structure of vertebrate smooth muscle thin filaments. A minireview. Ann N Y Acad Sci 599: 75-84.

124. Lehman W., Vibert P., Craig R. (1997). Visualization of caldesmon on smooth muscle thin filaments. J Mol Biol 274 (3): 310-7.

125. Lemmon M.A., Ferguson K.M., Abrams C.S. (2002). Pleckstrin homology domains and the cytoskeleton. FEBS Lett 513 (1): 71-6.

126. Li J., Zhang Y.P., Kirsner R.S. (2003). Angiogenesis in wound repair: angiogenic growth factors and the extracellular matrix. Microsc Res Tech 60 (1): 107-14.

127. Linder S., Kopp P. (2005). Podosomes at a glance. J Cell Sci 118 (Pt 10): 2079-82.

128. Machesky L.M., Hall A. (1997). Role of actin polymerization and adhesion to extracellular matrix in Rac- and Rho-induced cytoskeletal reorganization. J Cell Biol 138 (4): 913-26.

129. Mak A.S., Carpenter M., Smillie L.B., Wang J.H. (1991). Phosphorylation of caldesmon by p34cdc2 kinase. Identification of phosphorylation sites. J Biol Chem 266 (30): 19971-5.

130. Makuch R., Kulikova N., Graziewicz M.A., Nowak E., Dabrowska R. (1994). Polymerization of actin induced by actin-binding fragments of caldesmon. Biochim Biophys Acta 1206 (1): 49-54.

131. Malmqvist U., Arner A., Makuch R., Dabrowska R. (1996). The effects of caldesmon extraction on mechanical properties of skinned smooth muscle fibre preparations. Pflugers Arch 432 (2): 241-7.

132. Manes T., Zheng D.Q., Tognin S., Woodard A.S., Marchisio P.C., Languino L.R. (2003). Alpha(v)beta3 integrin expression up-regulates cdc2, which modulates cell migration. J Cell Biol 161 (4): 817-26.

133. Mannherz H.G., Mash, M., Nowak, D., Malicka-Blaszkiewicz, M., Mazur, A. (2007). Lamellipodial and amoeboid cell locomotion: the role of actin-cycling and bleb formation. Biophysical Reviews and Letters 2 (1): 5-22.

134. Margossian S.S., Lowey S. (1982). Preparation of myosin and its subfragments from rabbit skeletal muscle. Methods Enzymol 85 Pt B: 55-71.

135. Marston S., El-Mezgueldi M. (2008). Role of tropomyosin in the regulation of contraction in smooth muscle. Adv Exp Med Biol 644: 110-23.

136. Marston S.B., Fraser I.D., Huber P.A., Pritchard K., Gusev N.B., Torok K. (1994). Location of two contact sites between human smooth muscle caldesmon and Ca(2+)-calmodulin. J Biol Chem 269 (11): 8134-9.

137. Marston S.B., Redwood C.S. (1991). The molecular anatomy of caldesmon. Biochem J 279 (Pt 1): 1-16.

138. Marston S.B., Redwood C.S. (1993). The essential role of tropomyosin in cooperative regulation of smooth muscle thin filament activity by caldesmon. J Biol Chem 268 (17): 12317-20.

139. Marston S.B., Smith C.W. (1984). Purification and properties of Ca2+-regulated thin filaments and F-actin from sheep aorta smooth muscle. J Muscle Res Cell Motil 5 (5): 55975.

140. Marston SB., Gao Y., Evans J., Patchell V.B., El-Mezgueldi M., Fattoum A., Vorotnikov A.V. (2001). MAP kinase phosphorylation at serine 702 alters structural and actin binding properties of caldesmon. Biophys J 80 (1): 69a.

141. Matsumura F. (2005). Regulation of myosin II during cytokinesis in higher eukaryotes. Trends Cell Biol 31: 31.

142. Mazur A.J., Gremm D., Dansranjavin T., Litwin M., Jockusch B.M., Wegner A., Weeds A.G., Mannherz H.G. (2010). Modulation of actin filament dynamics by actin-binding proteins residing in lamellipodia. Eur J Cell Biol 89 (5): 402-13.

143. Mezgueldi M., Derancourt J., Calas B., Kassab R., Fattoum A. (1994). Precise identification of the regulatory F-actin- and calmodulin-binding sequences in the 10-kDa carboxyl-terminal domain of caldesmon. J Biol Chem 269 (17): 12824-32.

144. Miller A.F., Falke J.J. (2004). Chemotaxis receptors and signaling. Adv Protein Chem 68: 393-444.

145. Mirzapoiazova T., Kolosova I.A., Romer L., Garcia J.G., Verin A.D. (2005). The role of caldesmon in the regulation of endothelial cytoskeleton and migration. J Cell Physiol 203 (3): 520-8.

146. Mitchison T.J., Cramer L.P. (1996). Actin-based cell motility and cell locomotion. Cell 84 (3): 371-9.

147. Moody C., Lehman W., Craig R. (1990). Caldesmon and the structure of smooth muscle thin filaments: electron microscopy of isolated thin filaments. J Muscle Res Cell Motil 11 (2): 176-85.

148. Moody C.J., Marston S.B., Smith C.W. (1985). Bundling of actin filaments by aorta caldesmon is not related to its regulatory function. FEBS Lett 191 (1): 107-12.

149. Mornet D., Harricane M.C., Audemard E. (1988). A 35-kilodalton fragment from gizzard smooth muscle caldesmon that induces F-actin bundles. Biochem Biophys Res Commun 155 (2): 808-15.

150. Mullins R.D., Heuser J.A., Pollard T.D. (1998). The interaction of Arp2/3 complex with actin: nucleation, high affinity pointed end capping, and formation of branching networks of filaments. Proc Natl Acad Sci U S A 95 (11): 6181-6.

151. Nakayama M., Amano M., Katsumi A., Kaneko T., Kawabata S., Takefuji M., Kaibuchi K. (2005). Rho-kinase and myosin II activities are required for cell type and environment specific migration. Genes Cells 10 (2): 107-17.

152. Novy R.E., Lin J.L., Lin J.J. (1991). Characterization of cDNA clones encoding a human fibroblast caldesmon isoform and analysis of caldesmon expression in normal and transformed cells. J Biol Chem 266 (25): 16917-24.

153. Olney J.J., Sellers J.R., Cremo C.R. (1996). Structure and function of the 10 S conformation of smooth muscle myosin. J Biol Chem 271 (34): 20375-84.

154. Otterbein L.R., Graceffa P., Dominguez R. (2001). The crystal structure of uncomplexed actin in the ADP state. Science 293 (5530): 708-11.

155. Owada M.K., Hakura A., Iida K., Yahara I., Sobue K., Kakiuchi S. (1984). Occurrence of caldesmon (a calmodulin-binding protein) in cultured cells: comparison of normal and transformed cells. Proc Natl Acad Sci U S A 81 (10): 3133-7.

156. Ozaki Y., Nishimura M., Sekiya K., Suehiro F., Kanawa M., Nikawa H., Hamada T., Kato Y. (2007). Comprehensive analysis of chemotactic factors for bone marrow mesenchymal stem cells. Stem Cells Dev 16(1): 119-29.

157. Pawson T., Kofler M. (2009). Kinome signaling through regulated protein-protein interactions in normal and cancer cells. Curr Opin Cell Biol 21 (2): 147-53.

158. Pearson G., Robinson F., Beers Gibson T., Xu B.E., Karandikar M., Berman K., Cobb M.H. (2001). Mitogen-activated protein (MAP) kinase pathways: regulation and physiological functions. Endocr Rev 22 (2): 153-83.

159. Persechini A., Kamm K.E., Stull J.T. (1986). Different phosphorylated forms of myosin in contracting tracheal smooth muscle. J Biol Chem 261 (14): 6293-9.

160. Peskin C.S., Odell G.M., Oster G.F. (1993). Cellular motions and thermal fluctuations: the Brownian ratchet. Biophys J 65 (1): 316-24.

161. Pfitzer G., Fischer W., Chalovich J.M. (1993). Phosphorylation-contraction coupling in smooth muscle: role of caldesmon. Adv Exp Med Biol 332: 195-202; discussion 202-3.

162. Pfitzer G., Zeugner C., Troschka M., Chalovich J.M. (1993). Caldesmon and a 20-kDa actin-binding fragment of caldesmon inhibit tension development in skinned gizzard muscle fiber bundles. Proc Natl Acad Sci U S A 90 (13): 5904-8.

163. Pollard T.D. (1990). Actin. Curr Opin Cell Biol 2 (1): 33-40.

164. Pollard T.D. (2007). Regulation of actin filament assembly by Arp2/3 complex and formins. Annu Rev Biophys Biomol Struct 36: 451-77.

165. Pollard T.D., Blanchoin L., Mullins R.D. (2000). Molecular mechanisms controlling actin filament dynamics in nonmuscle cells, Annu Rev Biophys Biomol Struct 29: 545-76.

166. Pollard T.D., Borisy G.G. (2003). Cellular motility driven by assembly and disassembly of actin filaments. Cell 112 (4): 453-65.

167. Pollard T.D., Cooper J.A. (1986). Actin and actin-binding proteins. A critical evaluation of mechanisms and functions. Annu Rev Biochem 55: 987-1035.

168. Pollitt A.Y., Insall R.H. (2009). WASP and SCAR/WAVE proteins: the drivers of actin assembly. J Cell Sci 122 (Pt 15): 2575-8.

169. Ponti A., Machacek M., Gupton S.L., Waterman-Storer C.M., Danuser G. (2004). Two distinct actin networks drive the protrusion of migrating cells. Science 305 (5691): 1782-6.

170. Post P.L., DeBiasio R.L., Taylor D.L. (1995). A fluorescent protein biosensor of myosin II regulatory light chain phosphorylation reports a gradient of phosphorylated myosin II in migrating cells. Mol Biol Cell 6 (12): 1755-68.

171. Pritchard K., Marston S.B. (1989). Ca2+-calmodulin binding to caldesmon and the caldesmon-actin-tropomyosin complex. Its role in Ca2+ regulation of the activity of synthetic smooth-muscle thin filaments. Biochem J 257 (3): 839-43.

172. Redwood C.S., Marston S.B. (1993). Binding and regulatory properties of expressed functional domains of chicken gizzard smooth muscle caldesmon. J Biol Chem 268 (15): 10969-76.

173. Redwood C.S., Marston S.B., Gusev N.B. (1993). The functional effects of mutations Thr673~>Asp and Ser702~>Asp at the Pro-directed kinase phosphorylation sites in the C-terminus of chicken gizzard caldesmon. FEBS Lett 327 (1): 85-9.

174. Resnicow D.I., Hooft A.M., Harrison B.C., Baker J.E., Leinwand L.A. (2008). GFP fails to inhibit actin-myosin interactions in vitro. Nat Methods 5 (3): 212-3; author reply 213-4.

175. Ridley A.J. (2001). Rho GTPases and cell migration. J Cell Sci 114 (Pt 15): 2713-22.

176. Ridley A.J., Schwartz M.A., Burridge K., Firtel R.A., Ginsberg M.H., Borisy G., Parsons J.T., Horwitz A.R. (2003). Cell migration: integrating signals from front to back. Science 302 (5651): 1704-9.

177. Robinson M.J., Cobb M.H. (1997). Mitogen-activated protein kinase pathways. Curr Opin Cell Biol 9 (2): 180-6.

178. Rodriguez L.G., Wu X., Guan J.L. (2005). Wound-healing assay. Methods Mol Biol 294: 23-9.

179. Ronnstrand L., Heldin C.H. (2001). Mechanisms of platelet-derived growth factor-induced chemotaxis. Int J Cancer 91 (6): 757-62.

180. Roux P.P., Blenis J. (2004). ERK and p38 MAPK-activated protein kinases: a family of protein kinases with diverse biological functions. Microbiol Mol Biol Rev 68 (2): 320-44.

181. Schaffner W., Weissmann C. (1973). A rapid, sensitive, and specific method for the determination of protein in dilute solution. Anal Biochem 56 (2): 502-14.

182. Schlessinger J., Lemmon M.A. (2003). SH2 and PTB domains in tyrosine kinase signaling. Sci STKE 2003 (191): RE12.

183. Schneider I.C., Haugh J.M. (2006). Mechanisms of gradient sensing and chemotaxis: conserved pathways, diverse regulation. Cell Cycle 5(11): 1130-4.

184. Scholey J.M., Taylor K.A., Kendrick-Jones J. (1981). The role of myosin light chains in regulating actin-myosin interaction. Biochimie 63 (4): 255-71.

185. Scita G., Tenca P., Frittoli E., Tocchetti A., Innocenti M„ Giardina G„ Di Fiore P.P. (2000). Signaling from Ras to Rac and beyond: not just a matter of GEFs. EMBO J 19 (11): 2393-8.

186. Sellers J.R., Pato M.D., Adelstein R.S. (1981). Reversible phosphorylation of smooth muscle myosin, heavy meromyosin, and platelet myosin. J Biol Chem 256 (24): 13137-42.

187. Sen A., Chen Y.D., Yan B., Chalovich J.M. (2001). Caldesmon reduces the apparent rate of binding of myosin SI to actin-tropomyosin. Biochemistry 40 (19): 5757-64.

188. Shirinsky V.P., Yorotnikov, A. V., Gusev, N.B. (1998). Caldesmon phosphorylation and smooth muscle contraction. Molecular mechanisms and their disorder in smooth muscle contraction. TX: LANDES Bioscience.

189. Sithanandam G., Fornwald L.W., Fields J., Anderson L.M. (2005). Inactivation of ErbB3 by siRNA promotes apoptosis and attenuates growth and invasiveness of human lung adenocarcinoma cell line A549. Oncogene 24 (11): 1847-59.

190. Small J.V., Anderson K., Rottner K. (1996). Actin and the coordination of protrusion, attachment and retraction in cell crawling. Biosci Rep 16 (5): 351-68.

191. Small J.V., Herzog M., Anderson K. (1995). Actin filament organization in the fish keratocyte lamellipodium. J Cell Biol 129 (5): 1275-86.

192. Small J.V., Isenberg G., Celis J.E. (1978). Polarity of actin at the leading edge of cultured cells. Nature 272 (5654): 638-9.

193. Small J.V., Resch G.P. (2005). The comings and goings of actin: coupling protrusion and retraction in cell motility. Curr Opin Cell Biol 17 (5): 517-23.

194. Small J.V., Stradal T., Vignal E., Rottner K. (2002). The lamellipodium: where motility begins. Trends Cell Biol 12 (3): 112-20.

195. Sobue K., Muramoto Y., Fujita M., Kakiuchi S. (1981). Purification of a calmodulin-binding protein from chicken gizzard that interacts with F-actin. Proc Natl Acad Sci USA 78 (9): 5652-5.

196. Sobue K., Sellers J.R. (1991). Caldesmon, a novel regulatory protein in smooth muscle and nonmuscle actomyosin systems. J Biol Chem 266 (19): 12115-8.

197. Spudich J.A., Watt S. (1971). The regulation of rabbit skeletal muscle contraction. I. Biochemical studies of the interaction of the tropomyosin-troponin complex with actin and the proteolytic fragments of myosin. J Biol Chem 246 (15): 4866-71.

198. Stafford W.F., Jancso A., Graceffa P. (1990). Caldesmon from rabbit liver: molecular weight and length by analytical ultracentrifugation. Arch Biochem Biophys 281 (1): 66-9.

199. Sun H.Q., Yamamoto M., Mejillano M., Yin H.L. (1999). Gelsolin, a multifunctional actin regulatory protein. J Biol Chem 274 (47): 33179-82.

200. Surgucheva I., Bryan J. (1995). Over-expression of smooth muscle caldesmon in mouse fibroblasts. Cell Motil Cytoskeleton 32 (3): 233-43.

201. Svitkina T.M., Borisy G.G. (1999). Arp2/3 complex and actin depolymerizing factor/cofilin in dendritic organization and treadmilling of actin filament array in lamellipodia. J Cell Biol 145 (5): 1009-26.

202. Svitkina T.M., Bulanova E.A., Chaga O.Y., Vignjevic D.M., Kojima S., Vasiliev J.M., Borisy G.G. (2003). Mechanism of filopodia initiation by reorganization of a dendritic network. J Cell Biol 160 (3): 409-21.

203. Svitkina T.M., Verkhovsky A.B., Borisy G.G. (1995). Improved procedures for electron microscopic visualization of the cytoskeleton of cultured cells. J Struct Biol 115 (3): 290303.

204. Swaney K.F., Huang C.H., Devreotes P.N. (2010). Eukaryotic chemotaxis: a network of signaling pathways controls motility, directional sensing, and polarity. Annu Rev Biophys 39: 265-89.

205. Szpacenko A., Dabrowska R. (1986). Functional domain of caldesmon. FEBS Lett 202 (2): 182-6.

206. Takashima S. (2009). Phosphorylation of myosin regulatory light chain by myosin light chain kinase, and muscle contraction. Circ J 73 (2): 208-13.

207. Tanaka J., Watanabe T., Nakamura N., Sobue K. (1993). Morphological and biochemical analyses of contractile proteins (actin, myosin, caldesmon and tropomyosin) in normal and transformed cells. J Cell Sci 104 (Pt 2): 595-606.

208. Taussky H.H., Shorr E. (1953). A microcolorimetric method for the determination of inorganic phosphorus. J Biol Chem 202 (2): 675-85.

209. Theriot J.A., Mitchison T.J. (1991). Actin microfilament dynamics in locomoting cells. Nature 352 (6331): 126-31.

210. Theriot J.A., Mitchison T.J. (1992). The nucleation-release model of actin filament dynamics in cell motility. Trends Cell Biol 2 (8): 219-22.

211. Tondeleir D., Vandamme D., Vandekerckhove J., Ampe C., Lambrechts A. (2009). Actin isoform expression patterns during mammalian development and in pathology: insights from mouse models. Cell Motil Cytoskeleton 66 (10): 798-815.

212. Towbin H., Staehelin T., Gordon J. (1979). Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications. Proc Natl Acad Sci U S A 76 (9): 4350-4.

213. Trybus K.M. (1991). Assembly of cytoplasmic and smooth muscle myosins. Curr Opin Cell Biol 3 (1): 105-11.

214. Ueki N., Sobue K., Kanda K., Hada T., Higashino K. (1987). Expression of high and low molecular weight caldesmons during phenotypic modulation of smooth muscle cells. Proc Natl Acad Sci U S A 84 (24): 9049-53.

215. Umekawa H., Hidaka H. (1985). Phosphorylation of caldesmon by protein kinase C. Biochem Biophys Res Commun 132 (1): 56-62.

216. Urban E., Jacob S., Nemethova M., Resch G.P., Small J.V. (2010). Electron tomography reveals unbranched networks of actin filaments in lamellipodia. Nat Cell Biol 12 (5) 429-35.

217. Van Haastert P.J., Devreotes P.N. (2004). Chemotaxis: signalling the way forward. Nat Rev Mol Cell Biol 5 (8): 626-34.

218. Vandekerckhove J., Weber K. (1978). At least six different actins are expressed in a higher mammal: an analysis based on the amino acid sequence of the amino-terminal tryptic peptide. J Mol Biol 126 (4): 783-802.

219. Vasiliev J.M. (2004). Cytoskeletal mechanisms responsible for invasive migration of neoplastic cells. Int J Dev Biol 48 (5-6): 425-39.

220. Veltman D.M., Insall R.H. (2010). WASP family proteins: their evolution and its physiological implications. Mol Biol Cell 21 (16): 2880-93.

221. Veltman D.M., Keizer-Gunnik I., Van Haastert P.J. (2008). Four key signaling pathways mediating chemotaxis in Dictyostelium discoideum. J Cell Biol 180 (4): 747-53.

222. Verkhovsky A.B., Borisy G.G. (1993). Non-sarcomeric mode of myosin II organization in the fibroblast lamellum. J Cell Biol 123 (3): 637-52.

223. Verkhovsky A.B., Svitkina T.M., Borisy G.G. (1995). Myosin II filament assemblies in the active lamella of fibroblasts: their morphogenesis and role in the formation of actin filament bundles. J Cell Biol 131 (4): 989-1002.

224. Vibert P., Craig R., Lehman W. (1993). Three-dimensional reconstruction of caldesmon-containing smooth muscle thin filaments. J Cell Biol 123 (2): 313-21.

225. Vicente-Manzanares M., Choi C.K., Horwitz A.R. (2009). Integrins in cell migration—the actin connection. J Cell Sci 122 (Pt 2): 199-206.

226. Vicente-Manzanares M., Ma X., Adelstein R.S., Horwitz A.R. (20096). Non-muscle myosin II takes centre stage in cell adhesion and migration. Nat Rev Mol Cell Biol 10 (11): 778-90.

227. Vignjevic D., Kojima S., Aratyn Y., Danciu O., Svitkina T., Borisy G.G. (2006). Role of fascin in filopodial protrusion. J Cell Biol 174 (6): 863-75.

228. Vignjevic D., Yarar D., Welch M.D., Peloquin J., Svitkina T., Borisy G.G. (2003). Formation of filopodia-like bundles in vitro from a dendritic network. J Cell Biol 160 (6): 951-62.

229. Vorotnikov A.V., Krymskii M.A., Chibalina M.V., Kudriashov D.S., Shirinskii V.P. (2000). Differences in phorbol-dependent phosphorylation of regulatory proteins and contraction of phasic and tonic smooth muscle. Tsitologiia 42 (4): 378-91.

230. Vorotnikov A.V., Krymsky M.A., Shirinsky V.P. (2002). Signal transduction and protein phosphorylation in smooth muscle contraction. Biochemistry (Mosc) 67 (12): 1309-28.

231. Vorotnikov A.V., Marston S.B., Iluber P.A. (1997). Location and functional characterization of myosin contact sites in smooth muscle caldesmon. Biochem J 328 ( Pt 1): 211-8.

232. Vorotnikov A.V., Shirinsky V.P., Gusev N.B. (1988). Phosphorylation of smooth muscle caldesmon by three protein kinases: implication for domain mapping. FEBS Lett 236 (2): 321-4.

233. Wang C.L. (2008). Caldesmon and the regulation of cytoskeletal functions. Adv Exp Med Biol 644: 250-72.

234. Wang C.L., Coluccio L.M. (2010). New insights into the regulation of the actin cytoskeleton by tropomyosin. Int Rev Cell Mol Biol 281: 91-128.

235. Wang C.L., Wang L.W., Xu S.A., Lu R.C., Saavedra-Alanis V., Bryan J. (1991). Localization of the calmodulin- and the actin-binding sites of caldesmon. J Biol Chem 266 (14): 9166-72.

236. Wang Y.L. (1985). Exchange of actin subunits at the leading edge of living fibroblasts: possible role of treadmilling. J Cell Biol 101 (2): 597-602.

237. Wang Y.L. (1987). Mobility of filamentous actin in living cytoplasm. J Cell Biol 105 (6 Pt 1): 2811-6.

238. Wang Z., Chacko S. (1996). Mutagenesis analysis of functionally important domains within the C-terminal end of smooth muscle caldesmon. J Biol Chem 271 (41): 25707-14.

239. Wang Z., Horiuchi K.Y., Chacko S. (1996). Characterization of the functional domains on the C-terminal region of caldesmon using full-length and mutant caldesmon molecules. J Biol Chem 271 (4): 2234-42.

240. Wang Z., Yang Z.Q., Chacko S. (1997). Functional and structural relationship between the calmodulin-binding, actin-binding, and actomyosin-ATPase inhibitory domains on the C terminus of smooth muscle caldesmon. J Biol Chem 272 (27): 16896-903.

241. Waters C., Pyne S., Pyne N.J. (2004). The role of G-protein coupled receptors and associated proteins in receptor tyrosine kinase signal transduction. Semin Cell Dev Biol 153.: 309-23.

242. Wegner A. (1976). Head to tail polymerization of actin. J Mol Biol 108 (1): 139-50.

243. Welch H.C., Coadwell W.J., Stephens L.R., Hawkins P.T. (2003). Phosphoinositide 3-kinase-dependent activation of Rac. FEBS Lett 546 (1): 93-7.

244. Yamakita Y., Oosawa F., Yamashiro S., Matsumura F. (2003). Caldesmon inhibits Arp2/3-mediated actin nucleation. J Biol Chem 278 (20): 17937-44.

245. Yamakita Y., Yamashiro S., Matsumura F. (1990). Microinjection of nonmuscle and smooth muscle caldesmon into fibroblasts and muscle cells. J Cell Biol 111 (6 Pt 1): 248798.

246. Yamakita Y., Yamashiro S., Matsumura F. (1992). Characterization of mitotically phosphorylated caldesmon. J Biol Chem 267 (17): 12022-9.

247. Yamashiro S., Chern H., Yamakita Y., Matsumura F. (2001). Mutant Caldesmon lacking cdc2 phosphorylation sites delays M-phase entry and inhibits cytokinesis. Mol Biol Cell 12 (1): 239-50.

248. Yamashiro S., Yamakita Y., Hosoya H., Matsumura F. (1991). Phosphorylation of non-muscle caldesmon by p34cdc2 kinase during mitosis. Nature 349 (6305): 169-72.

249. Yamashiro S., Yamakita Y., Ishikawa R., Matsumura F. (1990). Mitosis-specific phosphorylation causes 83K non-muscle caldesmon to dissociate from microfilaments. Nature 344 (6267): 675-8.

250. Yamboliev I.A., Gerthoffer W.T. (2001). Modulatory role of ERK MAPK-caldesmon pathway in PDGF-stimulated migration of cultured pulmonary artery SMCs. Am J Physiol Cell Physiol 280 (6): C1680-8.

251. Yoshio T., Morita T., Kimura Y., Tsujii M., Hayashi N., Sobue K. (2007). Caldesmon suppresses cancer cell invasion by regulating podosome/invadopodium formation. FEBS Lett 581 (20): 3777-82.

252. Young D.M., Himmelfarb S., Harrington W.F. (1964). The Relationship of the Meromyosins to the Molecular Structure of Myosin. J Biol Chem 239: 2822-9.

253. Zhan Q.Q., Wong S.S., Wang C.L. (1991). A calmodulin-binding peptide of caldesmon. J Biol Chem 266 (32): 21810-4.

254. Zhang S., Guo D., Jiang L., Zhang Q., Qiu X., Wang E. (2008). SOCS3 inhibiting migration of A549 cells correlates with PYK2 signaling in vitro. BMC Cancer 8: 150.

255. Zhang S., Han J., Sells M.A., Chernoff J., Knaus U.G., Ulevitch R.J., Bokoch G.M. (1995). Rho family GTPases regulate p38 mitogen-activated protein kinase through the downstream mediator Pakl. J Biol Chem 270 (41): 23934-6.

256. Zhou C., Petroll W.M. Rho Kinase Regulation of Fibroblast Migratory Mechanics in Fibrillar Collagen Matrices. Cell Mol Bioeng 3 (1): 76-83.

257. Ziegler W.H., Liddington R.C., Critchley D.R. (2006). The structure and regulation of vinculin. Trends Cell Biol 16 (9): 453-60.