نور دادن به اتصال سلولی

درجه سانتی گرادسلول ها در طول توسعه، دفاع ایمنی و تومورزایی مهاجرت می کنند و این نیاز به تشکیل و جداسازی اتصالات با ماتریکس خارج سلولی و سایر سلول ها دارد. پروتئین‌های حس‌گر نیرو و پروتئین‌های آداپتور از طریق یک سری آبشارهای سیگنالی با هم کار می‌کنند تا مولکول‌های سطحی به نام اینتگرین را فعال کنند که چسبندگی‌های سطح سلولی را تشکیل می‌دهند که در نهایت به اهداف خارج سلولی متصل می‌شوند. بیشتر آنها مدل ها این فرآیند نشان می دهد که احساس قدرت پروتئین ها من آغاز می کنم این آبشارهای فعال کننده اینتگرین، اما رویدادهای چسبندگی اولیه، از جمله اینکه آیا نیروهای کوچک موجود برای فعال کردن این پروتئین ها کافی هستند یا خیر، به خوبی درک نشده اند.^1-3

در مطالعه جدیدی که در eLifeمحققان گزارش می دهند که پروتئین آداپتور Cas شروع چسبندگی سلولی را ترویج می کند و فعال سازی مستقل از نیرو را پیشنهاد می کند.⁴ هنگامی که توسط فسفوریلاسیون فعال می شود، Cas با سایر پروتئین های سیگنالینگ کمپلکس هایی تشکیل می دهد که به چسبندگی، مهاجرت و تکثیر سلولی کمک می کنند. با این حال، تا کنون دانشمندان فکر می کردند که این رویدادها پس از فعال شدن اینتگرین توسط سنجش مکانیکی رخ می دهد. گفت: “این واقعاً تمام فسفوریلاسیون و انواع رویدادهای سیگنالینگ را در صندلی راننده مجموعه چسبندگی قرار می دهد.” جاناتان کوپر، زیست شناس سلولی در مرکز سرطان فرد هاچینسون و یکی از نویسندگان این مطالعه. درک این مراحل اولیه ممکن است به توضیح این که چگونه سلول‌ها در محیط خود پیوندهایی را می‌شناسند و تشکیل می‌دهند و چگونه سرطان از این فرآیند برای جلوگیری از تخریب استفاده می‌کند، کمک کند.

همچنین ببینید “چگونه بسترهای نرم یا سخت تمایز سلول های بنیادی را هدایت می کنند“

تصویر میکروسکوپ فلورسانس از یک سلول منفرد روی یک پس‌زمینه سیاه با پروتئین‌های نشاندار سرخابی که در لبه‌ها جمع شده‌اند و پروتئین‌های نشان‌دار سبز در سراسر سلول پراکنده شده‌اند. جایی که این دو به هم می رسند سفید است.

میکروسکوپ TIRF به دانشمندان اجازه می دهد تا مراحل اولیه تکثیر سلولی را مطالعه کنند. در اینجا، پروتئین‌های Cas در لبه‌های سلولی قبل از رسیدن پروتئین‌های چسبنده جمع می‌شوند.

ساوراو کومار

تمرکز بر این بود که چگونه سلول‌ها به مکانیزم حساس می‌شوند، چگونه چسبندگی سلولی از طریق به‌کارگیری پروتئین‌های حساس مکانیکی مانند تالین، وینکولین و همچنین پروتئین‌های دیگر حساس می‌شود. سانگیون هان، یک مکانوبیولوژیست در دانشگاه فناوری میشیگان که در این مطالعه شرکت نداشت. اما مطالعات زیادی انجام نشده است که بگوییم آیا نوعی از فرآیندهای پیش-مکانوسیتی وجود دارد که به عنوان بذری برای جفت شدن اولیه این جفت حساس مکانیکی عمل می کند یا خیر.

تیم کوپر با استفاده از میکروسکوپ بازتاب داخلی کل (TIRF) شکل‌گیری چسبندگی را در رابط سطح سلولی تصویر کرد و مشاهده کرد که Cas فعال تقریباً یک دقیقه کامل قبل از رسیدن پروتئین‌های حساس به مکانیسم یا فعال شدن بتا1 اینتگرین در این محل جمع شده است. آنها Cas را با siRNA تخلیه کردند و آن را غیرفعال کردند تا نقش این پروتئین در محل ایجاد چسبندگی مشخص شود. کوپر می‌گوید: «وقتی ما Cas را از سلول‌ها حذف می‌کنیم، یا فسفوریلاسیون آن را مهار می‌کنیم، یا چیزهای پایین دست Cas را مهار می‌کنیم، خوشه‌بندی اینتگرین واقعاً اتفاق نمی‌افتد». سلول‌های خالی از گاز ضعیف به سطوح متصل شده و غیر متحرک بودند.

در نهایت، گروه یک حلقه بازخورد مثبت بین Cas و Rac1 را شناسایی کردند که بر آن حاکم است پلیمریزاسیون اکتین و در شکل گیری اهمیت دارد مجتمع های کانونی که باعث ایجاد چسبندگی سلولی می شود.^5،6 فسفوریلاسیون Cas Rac1 را فعال می کند که به نوبه خود گونه های اکسیژن فعال تولید می کند که باعث فعال شدن بیشتر Cas می شود. تخریب Cas این چرخه را تنظیم می کند.

همچنین ببینید “نقش گیرنده های چسبندگی در آدمخواری خرچنگ“

هان گفت: «این واقعاً به خوبی کل توالی و وابستگی بسیاری از پروتئین‌های بیوشیمیایی شناخته شده را در چسبندگی‌های کانونی نشان داد و آنها به‌عنوان دانه‌ای برای جذب و مونتاژ پروتئین حساس به مکانیسم عمل می‌کنند.»

هان خاطرنشان کرد که در حالی که بسیاری از آنها ناشناخته هستند، از جمله اینکه چگونه Cas به لبه سلول می رسد، این مطالعه پایه مهمی برای تحقیقات بیشتر فراهم می کند. هان گفت: “اکنون مردم می توانند دیدگاه خود را در مورد چسبندگی کانونی تغییر دهند.”