Механизм контроля адгезии клеток под действием физических сил

Исследователи из Национального института фундаментальной биологии (Япония) и Принстонского университета (США) на модели амфибии Xenopus laevis показали, что физические силы, такие как центробежная сила, усиливают межклеточное сцепление и повышают жесткость эмбриональных тканей в результате изменения формы клеток. Также была выяснена часть сигнального пути, лежащего в основе этого явления. Работа, раскрывающая, как физические силы формируют структурно прочные и стабильные ткани эмбриона в процессе развития, была опубликована в марте 2020 года в Cell Reports.

В ходе исследования, углубляющего предыдущее сотрудничество, было установлено, что приложение центробежной силы или сжатия к эмбрионам приводит к фосфорилированию значительного числа белков в тканях. Компонент плотных контактов ZO-1 накапливается в области контактов, усиливая межклеточное сцепление.

Ключевые результаты:

• Важный сигнальный компонент Erk2 фосфорилируется под действием силы и перемещается в ядро.
• Ингибирование фосфорилирования Erk2 химическим ингибитором ослабляет усиление клеточных контактов и упрочнение тканей, вызванное силой, что доказывает его важность для этого процесса.
• Фосфорилирование Erk2 запускается сигналом через рецептор фактора роста фибробластов (FGFR).
• Предложен уникальный механизм, согласно которому FGFR активируется силой в отсутствие лиганда FGF, что противоположно классическому механизму активации лигандом. Предполагается, что активация FGFR запускается вызванной силой деформацией (изменением формы) клетки.

Эта работа представляет собой значительный шаг в решении давнего вопроса о том, как физические силы влияют на поведение клеток и тканей.