Actopaxin介导细胞应力传递的可视化研究

目的Actopaxin是将细胞骨架肌动蛋白与局部黏着斑(focal adhesion,FAs)中重要结构蛋白paxillin相连的关键节点,极有可能参与进了力学信号在细胞外基质(extracellular matrix,ECM)与细胞骨架间的传递,可是由于缺少可靠工具,其在介导细胞应力传递中的作用机制仍不明确。方法基于荧光共振能量转移技术(Fluorescence resonance energy transfer,FRET)构建能够可视化检测FAs与细胞骨架间应力传递的活细胞探针ASSA,改变ECM机械性质,观察U-2 OS骨肉瘤细胞中ASSA的响应;干扰actopaxin表达,结合实验室自主研发的paxillin应力探针Pax TS检测actopaxin在FAs内应力传递的作用。结果ASSA探针具有良好的定位特异性、多细胞通用性和力敏特性,能够通过观测FRET比率的变化实现细胞骨架与FAs之间应力传递的可视化检测。实验结果表明,应力在FAs与细胞骨架间借由actopaxin的传递过程与paxillin所受应力都对ECM硬度与组成成分具有敏感性,而paxillin内部应力对两因素的响应并不依赖于actopaxin。结论本研究证明细胞骨架与FAs之间借由actopaxin存在直接的应力传递。该传递过程受到ECM硬度及组成成分的双重调控,与细胞骨架而非FAs的关系更为密切。