动物细胞感知、粘附和重塑其局部细胞外基质 (ECM) 的能力对于控制细胞形状、机械反应性、运动性和信号传导至关重要,从而对于发育、组织形成、伤口愈合和免疫反应至关重要。细胞-ECM 相互作用发生在各种专门的多蛋白粘附复合物上,这些复合物用于将 ECM 与细胞骨架和细胞内信号传导装置物理连接。这主要通过整合素家族的成簇跨膜受体发生。在这里,我们回顾机械力、生化信号和分子自组织的相互作用如何决定这些粘附的组成、组织、机械敏感性和动力学。在粘附中核心多蛋白模块的识别及其组件响应力的重排特征方面的进展,加上先进的成像方法,提高了对粘附成熟和周转以及粘附结构和功能之间关系的理解。粘附扰动会导致多种疾病和与年龄相关的功能障碍,因此更好地了解其分子性质可能有助于对这些疾病进行治疗干预。粘附扰动会导致多种疾病和与年龄相关的功能障碍,因此更好地了解其分子性质可能有助于对这些疾病进行治疗干预。粘附扰动会导致多种疾病和与年龄相关的功能障碍,因此更好地了解其分子性质可能有助于对这些疾病进行治疗干预。
这篇文章是关于细胞与细胞外基质(ECM)相互作用的研究,特别是在动物细胞中,这些相互作用对于控制细胞形状、机械响应性、运动和信号传导至关重要。以下是文章的核心内容:
细胞-ECM相互作用的重要性
:细胞与ECM的相互作用对于发育形态发生和生理功能至关重要。这些相互作用在多种病理条件下,如老化、炎症和癌症中起着关键作用。
机械生物学
:细胞-ECM粘附依赖的机械生物学在许多细胞生理方面都有所涉及,适当的机械敏感性和响应性对于正常生理至关重要。
整合素家族
:整合素家族的跨膜异二聚体粘附受体在细胞-ECM粘附中扮演中心角色,它们直接与ECM配体结合,并通过多种中介适配蛋白连接到细胞骨架。
多蛋白复合体
:细胞-ECM粘附涉及多种微米级多蛋白复合体,这些复合体通过不同的适配和信号蛋白配置,将ECM结合的整合素连接到肌动蛋白细胞骨架或中间丝。
粘附动态和机械调控
:粘附的形成和成熟涉及机械力、生化信号和分子自组织的相互作用。这些粘附的组成、组织、机械敏感性和动态性受到这些因素的调节。
图 1:整合素介导的粘附的整合素构象动力学
图 2:整合素粘附复合物的分子成分编目
疾病相关性
:粘附的扰动导致多种疾病和年龄相关功能障碍,因此对它们的分子特性的深入理解可能有助于这些疾病的治疗干预。
生物物理工具
:使用先进的生化和生物物理工具揭示了核心细胞-ECM粘附复合体的结构和机械组织,以及动态关联的调节和信号组件如何将细胞-ECM粘附与几乎所有其他细胞信号电路连接起来。
分子组成和组织
:文章还讨论了粘附的分子组成和组织,包括整合素粘附受体、粘附复合体的动态和机械敏感性,以及如何通过机械和信号活动影响整合素介导的粘附的动态。
图 3:整合素粘附复合物的分子组织
图 4:整合素粘附复合物的分子尺度机械调节
疾病和治疗
:文章最后讨论了整合素粘附在疾病中的作用,以及如何通过调节这些粘附来开发治疗方法。
这篇文章提供了对细胞-ECM相互作用的深入理解,并探讨了这些相互作用在疾病中的作用和潜在的治疗应用。
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