踝蛋白如何在传递力的同时维持细胞间连接

在多细胞生物中，细胞迁移和机械传感对于细胞发育和维持至关重要。这些过程依赖于踝蛋白(talin)，这是一种关键的粘着斑(FA)蛋白，它对于连接相邻的细胞基质并实现它们之间的力传递至关重要。

通常认为踝蛋白在肌动蛋白丝(或F-肌动蛋白)和锚样整合素受体之间的FA处完全延伸。

然而，京都大学领导的一个研究小组此前观察到，肌动蛋白网络作为一个整体在FA上不断移动：这是一种与流行观念相矛盾的独特现象。

“这就引出了一个问题：talin如何在传递力的同时维持细胞间的连接?”京都大学生命科学研究生院的通讯作者山城泽子问道。该研究发表在《自然通讯》上

最重要的是，该团队的结果揭示了一种新的力传递模式，其中动态分子拉伸桥接细胞外基质和以不同速度移动的流动F-肌动蛋白。这一发现强调了分子弹性和随机耦合对于充分传递力的必要性。

“从人类的角度来看，这种现象可以想象为一个超级灵活的动漫人物。他正抓住一列时速约50公里/小时驶过的火车，”山城说。

火车代表流动的F-肌动蛋白，而站台则是基底。超级英雄扮演的是talinFA蛋白，它要么不拉伸地被带走，要么保留在基材上。

“然而，有时，当talin的两端都牢固地锚定时，它会因拉力而被拉伸，因为这种蛋白质的某些部分可以像弹簧一样展开，”山城解释道。

在细胞内荧光踝蛋白单分子成像的帮助下，Yamashiro团队观察并计算出大约4%的踝蛋白通过弹性瞬态离合器连接F-肌动蛋白和基质。相比之下，剩下的大多数人都倾向于任一端。

这些发现还要求修正分子展开的作用，更新分子在外力作用下展开时分子展开时充当机械传感器和减震器的传统观点。

“然而，我们的研究结果表明，分子展开促进了力的传递，而不是吸收力，”理海大学的合著者DimitriosVavylonis说。

“我们可以期待进一步使用细胞内单分子显微镜来见证其他可能的细胞内和细胞外超级行为，例如talin的弹性瞬态离合器，”共同作者、京都大学生命科学研究生院的NaokiWatanabe总结道。

　　免责声明：本文由用户上传，与本网站立场无关。财经信息仅供读者参考，并不构成投资建议。投资者据此操作，风险自担。 如有侵权请联系删除！