The spatial organization of cell-surface receptors is fundamental for the coordination of biological responses to physical and biochemical cues of the extracellular matrix. How serine/threonine kinase receptors, ALK3-BMPRII, cooperate with integrins upon BMP2 to drive cell migration is unknown. Whether the dynamics between integrins and BMP receptors intertwine in space and time to guide adhesive processes is yet to be elucidated. We found that BMP2 stimulation controls the spatial organization of BMPRs by segregating ALK3 from BMPRII into β3 integrin-containing focal adhesions. The selective recruitment of ALK3 to focal adhesions requires β3 integrin engagement and ALK3 activation. BMP2 controls the partitioning of immobilized ALK3 within and outside focal adhesions according to single-protein tracking and super-resolution imaging. The spatial control of ALK3 in focal adhesions by optogenetics indicates that ALK3 acts as an adhesive receptor by eliciting cell spreading required for cell migration. ALK3 segregation from BMPRII in integrin-based adhesions is a key aspect of the spatio-temporal control of BMPR signaling.
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5 December 2022
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October 07 2022
Integrin-based adhesion compartmentalizes ALK3 of the BMPRII to control cell adhesion and migration
Amaris Guevara-Garcia
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O. Destaing, C. Picart, and C. Albiges-Rizo contributed equally to this paper.
Received:
July 19 2021
Revision Received:
July 25 2022
Accepted:
September 19 2022
Online ISSN: 1540-8140
Print ISSN: 0021-9525
Funding
Funder(s):
CONACYT
- Award Id(s): CVU:532484
Funder(s):
ANR
- Award Id(s): ANR-17-CE13-022
Funder(s):
Fondation pour la Recherche Médicale
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Funder(s):
HTE ITMO CANCER
Funder(s):
European Research Council
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J Cell Biol (2022) 221 (12): e202107110.
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July 19 2021
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September 19 2022
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Amaris Guevara-Garcia, Laure Fourel, Ingrid Bourrin-Reynard, Adria Sales, Christiane Oddou, Mylène Pezet, Olivier Rossier, Paul Machillot, Line Chaar, Anne-Pascale Bouin, Gregory Giannone, Olivier Destaing, Catherine Picart, Corinne Albiges-Rizo; Integrin-based adhesion compartmentalizes ALK3 of the BMPRII to control cell adhesion and migration. J Cell Biol 5 December 2022; 221 (12): e202107110. doi: https://doi.org/10.1083/jcb.202107110
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