胞外机械应力诱导胞内pxillin活性变化的可视化研究

目的paxillin特定残基的磷酸化参与调控局部黏着斑(focal adhesions,FAs)的周转,继而影响细胞的运动与迁移,可由于缺少可靠工具,paxillin参与机械应力传递与信号转导的途径仍不明确。方法基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer,FRET)原理,以paxillin Tyr31和Tyr118的磷酸化水平作为衡量其活性的标准,设计并构建能够可视化检测paxillin活性的活细胞探针ELSY。对细胞施加剪切应力及改变胞外基质(extracellular matrix,ECM)硬度,通过解聚重要胞内物理结构及抑制paxillin相关信号蛋白的活性,探究并比较不同类型胞外机械刺激激活胞内paxillin途径的异同。结果剪切应力无法直接激活胞浆中的paxillin;胞浆中paxillin的活性随ECM硬度的增加而增强,ECM硬度对paxillin活性的调控主要受整合素、FAK及Src构成的信号通路调控,与细胞膜与细胞骨架构成的胞内物理结构无关。结论不同胞外机械刺激调控活性的途径并不相通,剪切应力对paxillin的激活与paxillin的亚细胞定位密切相关,应力信号在FAs内的传递很可能是其中的关键因素;ECM硬度激活胞浆中paxillin的过程与胞内应力信号的传递无关,主要受整合素调控,间接受FAK及Src的调控。