برهمکنش سر-دم وینکولین مکانیسم های اولیه متعدد برای حس کردن سختی بستر سلولی را تعریف می کند
تاریخ انتشار: شنبه 05 تیر 1395
| امتیاز:
حس کردن سختی یک تعیین کننده حیاتی سرنوشت و رفتار سلولی است اما مکانیسم های مولکولی آن به خوبی شناخته نشده است. چسبندگی های کانونی(FAs) کمپلکس هایی هستند که سلول ها را به ماتریکس لنگر می کنند. در بین اجزایشان، وینکولین یک برهمکنش خود مهاری سر و دم را متحمل می شود که فراخوانی و برهمکنش با شرکایش را در یک روش وابسته به نیرو تنظیم می کند. با این حال مشخص نیست آیا این مکانیسم در حس کردن سختی بستر دخیل است یا خیر. در این جا، ما برای نشان دادن این سوال از طیفی از میکروسکوپ های فلورسنس کمی روی سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی زنده استفاده کردیم. ما دو مدول مولکولی مجزای حس کننده سختی را در چسبندگی های کانونی شناسایی کردیم، یکی از آن ها شامل وینکولین و تالین است که بوسیله برهمکنش های سر- دم وینکولین تنظیم می شود، و مورفولوژی سلولی را هدف قرار می دهد. وینکولین و تالین به طور مستقل از یکدیگر در یک روش وابسته به سختی به چسبندگی های کانونی اضافه می شوند، جایی که آن ها به طور مستقیم در یک استوکیومتری مستقل از سختی در یک جایگاه نزدیک به سر تالین برهمکنش می کنند. برهمکنش سر-دم وینکولین روی بسترهای نرم برای ناپایدار کردن وینکولین و تالین در چسبندگی های کانونی لازم است و اجازه منشعب شدن سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی را می دهد. مدول دیگر شامل پاکسیلین و کیناز چسبندگی های کانونی است که مستقل از برهمکنش سر-دم وینکولین هستند. این چند مدولاریتی ممکن است کلیدی باشد که اجازه پاسخ همه جانبه به سیگنال های بیوشیمیایی پیچیده را می دهد.
Integr Biol (Camb). 2016 Jun 13;8(6):693-703.
Vinculin head-tail interaction defines multiple early mechanisms for cell substrate rigidity sensing.
Liu Z1, Bun P1, Audugé N1, Coppey-Moisan M1, Borghi N1.
Abstract
Rigidity sensing is a critical determinant of cell fate and behavior but its molecular mechanisms are poorly understood. Focal adhesions (FAs) are complexes that anchor cells to the matrix. Among their components, vinculin undergoes an auto-inhibitory head-tail interaction that regulates the recruitment of, and interactions with its partners in a force-dependent manner. It is unknown, however, whether this mechanism is involved in substrate rigidity sensing. Here, we use a range of quantitative fluorescence microscopies on live human Mesenchymal Stem Cells to address this question. We identify two distinct rigidity-sensing molecular modules in FAs, one of which involves vinculin and talin, is regulated by vinculin head-tail interaction, and targets cell morphology. Vinculin and talin are recruited independently in a rigidity-dependent manner to FAs where they directly interact in a rigidity-independent stoichiometry at a site proximal to talin head. Vinculin head-tail interaction is required on soft substrates to destabilize vinculin and talin in FAs, and to allow hMSCs branching. Another module involves paxillin and FAK, which soft substrates also destabilize, but independently of vinculin head-tail interaction. This multi-modularity may be key to allow a versatile response to complex biomechanical cues.
PMID: 27169142