流场中vWF-A1介导的血小板表面CD40L表达

目的揭示流场中vWF-A1介导血小板表面CD40L表达的力学调控机制。方法选用原核系统表达蛋白、流式细胞仪、平行平板流动腔技术与细胞免疫荧光抗体染色技术,探究在不同流体剪切力(fluid shear stress,FSS)环境中血小板由vWF-A1诱导活化和随后表达CD40L的过程。结果vWF-A1在静息条件下不会激活血小板;FSS是vWF-A1介导的血小板CD40L表达的启动开关;随着剪切应力累积(shear stress accumulation,SSA)的增加,血小板CD40L的表达水平呈现先上升后下降的趋势,当SSA达到2 Pa·min时,血小板CD40L表达量达到峰值。结论vWF-A1、FSS和SSA调控血小板表面CD40L的表达,SSA促进了血小板表达CD40L的能力。

力依赖的β2整合素-FLNa相互作用与THR758磷酸化

目的探究β2整合素/FLNa相互作用的力学调控机制、磷酸化效应与分子结构基础。方法β2整合素/FLNa-WT和T758P晶体结构取自蛋白质数据库(protein data bank,PDB),进行分子动力学(molecular dynamics,MD)模拟,采用MM/PBSA方法计算复合物结合自由能变化,并分析构象演化与残基相互作用等数据。结果β2整合素THR758磷酸化修饰后,复合物的结合自由能下降,拉力累积降低。单纯的力学信号刺激下,β2整合素/FLNa复合物的解离呈现出双相力依赖特性,而磷酸化后复合物的结合解离过程存在单纯的滑移键机制。结论磷酸化将通过减弱M762-G2269残基相互作用,下调β2整合素/FLNa复合物的结合亲和力,张力将双相调节复合物的解离。研究结果有助于加深对炎症反应过程的认识,并为相关药物靶点的发现和抗体设计提供有益参考。

张力调节β1整合素对Talin的结合亲和力

目的Talin和Kindlin是整合素激活因子,分别与整合素胞质尾部的近和远膜端结合,并与肌动蛋白相连,将细胞骨架力传递给整合素,诱导整合素激活。然而,它们协同诱导整合素激活的力学调控机制还未阐明。证实整合素通过感知经由Kindlin的力学信号,提高其与Talin的结合亲和力。

流体条件下PSGL-1介导的白细胞β2整合素的激活

目的β2整合素的激活,是导致白细胞稳定黏附并启动后续炎症反应过程的关键事件。白细胞表面β2整合素活化过度或不足,对应地将引起白细胞炎症反应过激或导致白细胞免疫功能缺失。已报道的经由PSGL-1介导的白细胞表面β2整合素活化,需要90 s左右,与循环白细胞可以及时稳定黏附到血管损伤部位这一现象相悖。回答这一问题。

力调控Talin与Rap1b相互作用的分子动力学模拟

踝蛋白(Talin)的F0结构域与Ras相关蛋白1b(Rap1b)的结合对血栓形成至关重要。然而Talin作为一种力敏感蛋白,力能否调控Talin-F0/Rap1b的相互作用以及如何调控,尚不明晰。为探究力对TalinF0/Rap1b结合亲和力的影响以及相应动力学机制,采用拉伸分子模拟的手段,以Talin-F0/Rap1b复合物结构为对象,观察并比较分析不同作用力下复合物功能-构象信息的变化情况。结果表明,复合物受力解离过程至少存在两种路径且两者机械强度有显著差异,决定机械强度差异的关键事件是F0结构域的β4片层是否从原先的β1-β4片层平行结构被拉出。随着力的增大,复合物的相互作用将先增强后减弱,表现出“逆锁-滑移键”的特性。ASP54-ARG41、GLN18-THR65这两对残基的相互作用受到力学信号的调控,20 pN的机械力能显著增强这些残基的作用指数,从而导致复合物结合亲和力大幅提升。本研究预报了胞内环境中力对Talin-F0/Rap1b相互作用的调控机制,为相关疾病的治疗和药物的开发提供了新的思路。