桥粒斑蛋白铰链结构域赋予其响应急性外力的可逆构象变化

由 root 提交于 周二, 10/27/2026 - 02:47
摘要

桥粒为承受应变的组织提供机械完整性,但机械力如何在桥粒斑块内被感知和传递,仍不甚明了。在此,我们发现,桥斑蛋白(DP)头部结构域中的铰链区是急性单轴机械拉伸时重新定位 DP 尾部所必需的。这种重新定位在施加拉伸后的 30 秒内发生,并在解除拉伸后逆转,表明这是一种动态、可逆的转换,而非稳定的结构转变。我们发现,这种依赖铰链区的重新定位与机械力向桥粒钙黏蛋白的传递相关,这与铰链区在机械载荷作用下缓冲钙黏蛋白界面张力的功能相符。删除或缩短铰链区会消除拉伸诱导的响应,并损害桥粒的机械完整性。在钙依赖性黏附向超黏附状态转变的过程中,DP 尾部的重新定位不受铰链区改变的影响,这表明由急性机械力或黏附状态引发的 DP 重新定位在机制上彼此不同。综上,这些发现揭示了一条依赖铰链区、可逆的机械转导通路,DP 通过该通路在桥粒内感知并传递机械力。这一机制可能通过减小作用于钙黏蛋白的力脉冲而发挥机械缓冲作用,并在机械韧性中起核心作用。

桥粒为承受应变的组织提供机械完整性,但人们对桥粒斑内如何感知和传递机械力仍知之甚少。在此,我们发现,桥斑蛋白(DP)头部结构域中的铰链是急性单轴机械拉伸作用下DP尾部重新定位所必需的。这种重新定位在施加拉伸后30秒内发生,并在解除拉伸后逆转,表明这是一种动态、可逆的转换,而非稳定的结构转变。我们发现,这种依赖铰链的重新定位与机械力向桥粒钙黏蛋白的传递相关,这与铰链在机械加载过程中缓冲钙黏蛋白界面张力的作用相一致。删除或缩短铰链会消除拉伸诱导的响应,并损害桥粒的机械完整性。在钙依赖性黏附向超黏附状态转变过程中,DP尾部的重新定位不受铰链改变的影响,这表明由急性力或黏附状态引起的DP重新定位在机制上彼此不同。综上,这些发现揭示了一条依赖铰链、可逆的机械转导通路,DP借此感知并传递桥粒内的机械力。该机制可能通过减弱作用于钙黏蛋白的力脉冲发挥机械缓冲作用,并在机械韧性中扮演核心角色。

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关键词:桥粒斑蛋白 · 机械转导 · 铰链结构域 · 机械应答 · 细胞黏附

原文链接:https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.22.760798v1?rss=1