Single Molecule Force Measurements in Living Cells Reveal a Minimally Tensioned Integrin State.
Single Molecule Force Measurements in Living Cells Reveal a Minimally Tensioned Integrin State.
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DOI：
10.1021/acsnano.6b03314
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发表时间：
2016-12-27
期刊：
影响因子：
17.1
通讯作者：
Dunn AR
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chang AC;Mekhdjian AH;Morimatsu M;Denisin AK;Pruitt BL;Dunn AR
整合素介导细胞与细胞外基质的粘附，并使复杂的多细胞生物得以构建，但整合素基础粘附的基本方面仍然知之甚少。值得注意的是，由于现有技术固有的局限性，活细胞内单个整合素所经历的机械负荷的大小尚不清楚。在这里，我们使用基于fret的分子张力传感器（mts）来直接测量活细胞中单个整合素所经历的负载分布。我们发现大部分整合素承受1-3 pN的适度负荷，而承受较高负荷的亚群则在粘附中富集。此外，我们的数据表明，整合素与纤维连接蛋白协同位点（α5β1整合素的二级结合位点）的结合导致α5β1整合素募集到粘连的水平增加，但不会增加整体细胞牵引产生。然而，协同作用位点的存在确实增加了细胞对外部施加负荷的脱离的抵抗力。我们认为，大量的整合素在经历远低于其峰值容量的负荷时，可以在广泛变化的机械负荷下为细胞和组织提供机械完整性。
Integrins mediate cell adhesion to the extracellular matrix and enable the construction of complex, multicellular organisms, yet fundamental aspects of integrin-based adhesion remain poorly understood. Notably, the magnitude of the mechanical load experienced by individual integrins within living cells is unclear, due principally to limitations inherent to existing techniques. Here we use FRET-based molecular tension sensors (MTSs) to directly measure the distribution of loads experienced by individual integrins in living cells. We find that a large fraction of integrins bear modest loads of 1–3 pN, while subpopulations bearing higher loads are enriched within adhesions. Further, our data indicate that integrin engagement with the fibronectin synergy site, a secondary binding site specifically for α5β1 integrin, leads to increased levels of α5β1 integrin recruitment to adhesions but not to an increase in overall cellular traction generation. The presence of the synergy site does, however, increase cells’ resistance to detachment by externally applied loads. We suggest that a substantial population of integrins experiencing loads well below their peak capacities can provide cells and tissues with mechanical integrity in the presence of widely varying mechanical loads.
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影响因子：
15
作者：
Liu, Yang;Yehl, Kevin;Narui, Yoshie;Salaita, Khalid
通讯作者：
Salaita, Khalid
DOI：
10.1083/jcb.200810002
发表时间：
2009-06-29
期刊：
The Journal of cell biology
影响因子：
--
作者：
Kong F;García AJ;Mould AP;Humphries MJ;Zhu C
通讯作者：
Zhu C
影响因子：
3.4
作者：
Li, FY;Redick, SD;Moy, VT
通讯作者：
Moy, VT
影响因子：
4.9
作者：
Reyes, CD;García, AJ
通讯作者：
García, AJ
影响因子：
21.3
作者：
Austen K;Ringer P;Mehlich A;Chrostek-Grashoff A;Kluger C;Klingner C;Sabass B;Zent R;Rief M;Grashoff C
通讯作者：
Grashoff C