Traction stress in focal adhesions correlates biphasically with actin retrograde flow speed.
Traction stress in focal adhesions correlates biphasically with actin retrograde flow speed.
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DOI：
10.1083/jcb.200810060
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发表时间：
2008-12-15
影响因子：
7.8
通讯作者：
Waterman, Clare M.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gardel, Margaret L.;Sabass, Benedikt;Ji, Lin;Danuser, Gaudenz;Schwarz, Ulrich S.;Waterman, Clare M.
焦点粘连(FA)如何将逆行丝状肌动蛋白(F-Actin)流转化为细胞外基质上的牵引力，从而驱动细胞迁移，目前尚不清楚。结合牵引力和荧光散斑显微镜，我们观察到F-肌动蛋白速度和牵引力之间有很强的双相关系。F-肌动蛋白的速度与细胞边缘附近的牵引力呈负相关，在细胞边缘形成FAs，F-肌动蛋白运动迅速。相比之下，在F-肌动蛋白速度较低的较大FA中，F-肌动蛋白速度与牵引应力之间存在直接关系。我们发现，双相开关是由8-10 nm/S的F-肌动蛋白阈值速度决定的，与Rho家族鸟苷三磷酸酶信号和肌球蛋白II活性的多效性扰动引起的FA蛋白密度、年龄、应力大小、组装/拆解状态或亚细胞位置的变化无关。因此，F-肌动蛋白速度是细胞迁移过程中FAs牵引力的基本调节器。
How focal adhesions (FAs) convert retrograde filamentous actin (F-actin) flow into traction stress on the extracellular matrix to drive cell migration is unknown. Using combined traction force and fluorescent speckle microscopy, we observed a robust biphasic relationship between F-actin speed and traction force. F-actin speed is inversely related to traction stress near the cell edge where FAs are formed and F-actin motion is rapid. In contrast, larger FAs where the F-actin speed is low are marked by a direct relationship between F-actin speed and traction stress. We found that the biphasic switch is determined by a threshold F-actin speed of 8–10 nm/s, independent of changes in FA protein density, age, stress magnitude, assembly/disassembly status, or subcellular position induced by pleiotropic perturbations to Rho family guanosine triphosphatase signaling and myosin II activity. Thus, F-actin speed is a fundamental regulator of traction force at FAs during cell migration.
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