Растяжение талина запускает сборку амилоидоподобных волокон в клетках
Ученые выяснили, что предполагаемый второй сайт связывания интегрина в талине отвечает за силовую самосборку белка и регулируется винкулином.
Международная группа исследователей под руководством Ливерпульского университета определила биохимический механизм силовой чувствительности клеток, уточнив функцию участка белка талина, остававшуюся неясной около 40 лет. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, механическое растяжение разворачивает домен R11 талина и открывает скрытый склонный к агрегации участок, запускающий самосборку белка вместо прямого взаимодействия с рецептором pnas.org
Proceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗.
Самосборка через склонный к агрегации участок
Талин служит ключевым механосенсорным адаптером, соединяющим актиновый цитоскелет с интегриновыми рецепторами клеточного матрикса. Ранее считалось, что молекула содержит два сайта связывания с интегрином: IBS1 в головном домене и IBS2 в стержневой области доменов R11–R12. С помощью атомно-силовой микроскопии авторы зафиксировали, что разворачивание домена R11 под действием силы высвобождает склонный к агрегации сегмент (APR) в спирали Helix50. В изолированном виде этот участок формирует амилоидоподобные волокна длиной в несколько микрометров за счет бета-складчатой структуры, вовлекая соседние домены R11.
Введение точечной мутации V2078K предотвратило образование фибрилл и полностью заблокировало привлечение этого фрагмента в комплексы клеточной адгезии. На основе полученных данных авторы пришли к выводу, что участок, ранее называвшийся IBS2, функционирует как сайт олигомеризации (APR1), усиливающий активацию интегринов за счет локальной концентрации молекул талина.
Винкулин в роли механошаперона
В ходе биохимического анализа исследователи установили, что область APR в Helix50 перекрывается с сайтом связывания винкулина. Связывание винкулина с этой спиралью приводило к расформированию крупных белковых комплексов талина, показав его функцию в качестве механошаперона pnas.org
Proceedings of the National Academy of Sciencespnas.orgОткрыть источник ↗. Такой механизм обеспечивает клеткам обратимый контроль адгезии: натяжение вызывает локальную агрегацию талина, а подключение винкулина разделяет молекулы обратно. В исследовании также участвовали специалисты Кембриджского и Кентского университетов, Университета Тампере и Института механобиологии Национального университета Сингапура.
