Фосфорилирование α-катенина под нагрузкой привлекает афадин в контакты эпителия клеток и мышей
Исследователи Северо-Западного университета показали: механическое натяжение запускает фосфорилирование α-катенина, он связывает афадин, и это нужно для барьера эпителия в клетках и у мышей.
Группа под руководством Кары Дж. Готтарди, профессора медицины в отделении пульмонологии и интенсивной терапии Северо-Западного университета, сообщила в The Journal of Cell Biology, как белок α-катенин реагирует на механическую силу в соединениях между эпителиальными клетками. Эксперименты проводили на культивируемых клетках и на мышах. Под натяжением α-катенин химически модифицируется, и эта модификация позволяет ему привлекать каркасный белок афадин doi.org
The Journal of Cell Biologydoi.orgОткрыть источник ↗.
Эпителиальные клетки выстилают органы и ткани и образуют защитный барьер. Он зависит от способности клеток удерживаться друг за друга и ограничивать зазоры, которые делают ткань уязвимой для инфекций и воспалений, отметила Готтарди. Как белковые связи между соседними клетками реагируют на динамические силы в живой ткани, оставалось малоизученным.
Фосфорилирование α-катенина зависит от силы
Адгезионные соединения (zAJ) расположены рядом с плотными контактами в структуре, называемой апикальным соединительным комплексом, в которую входит кольцо филаментного актина. Авторы показали, что α-катенин, механочувствительный компонент zAJ, фосфорилируется в неструктурированном линкерном участке в зависимости от силы. Это фосфорилирование подготавливает механочувствительную среднюю область α-катенина к связыванию с эффекторными белками.
Авторы определили афадин, многодоменный каркасный белок плотных и адгезионных контактов, как механо-химического партнёра α-катенина. Они также установили остатки в α-катенине, необходимые для этого взаимодействия doi.org
The Journal of Cell Biologydoi.orgОткрыть источник ↗.
Последствия для эпителиального барьера
Фосфорилирование α-катенина и его связывание с афадином необходимы для совместного накопления этих белков в zAJ и для барьерной функции эпителия. По описанию работы, у мышей с мутацией α-катенина, блокирующей связывание с афадином, между эпителиальными клетками появлялись видимые зазоры, а барьерная функция нарушалась.
Мышиная модель, в которой фосфорилирование α-катенина невозможно, оказалась особенно неблагоприятной для постнатального развития мозга. Данные подтверждают пошаговую модель: α-катенин объединяет механические и химические сигналы, последовательно способствуя накоплению в zAJ, привлечению эффекторов и барьерной функции.
По словам Готтарди, одного механического разворачивания недостаточно: белок использует и разворачивание, и химическую модификацию, чтобы организовать себя и партнёров в плотные соединения. Она описывает α-катенин как чувствительный к силе молекулярный переключатель.
