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生化学:Srcの機械的活性化を可視化する

Nature 434, 7036 doi: 10.1038/nature03469

機械的環境は多くの細胞機能に重大な影響を及ぼす。しかしながら、機械刺激がどのようにして生化学的シグナルへと伝達されるかは大部分が謎のままである。Srcは、機械刺激の変換に不可欠なインテグリン-細胞骨格相互作用を制御することが知られている。本研究では、蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)を用いて、生細胞におけるSrcの時空間的活性化の画像化と定量を可能にする遺伝的にコードされたSrcレポーターを開発したことを報告する。我々はフィブロネクチン・コーティングしたビーズを細胞に接着させ、レーザーピンセットで牽引力を加えることにより、局所的な機械刺激をヒト臍静脈内皮細胞(HUVEC)に与えた。Srcレポーターを用いると、迅速な遠位Src活性化が起こり、より遅い方向性を持ったSrc活性化の波が細胞膜に沿って伝播することが観察された。この波動は、刺激部位から18.1 ±1.7 nms-1(平均 ±標準誤差)の速度で伝播した。力によって誘導され、方向性があり、長距離にわたるこのようなSrc活性化は、アクチン繊維または微小管を破壊すると止まった。したがってこのSrcレポーターによって、生細胞における機械刺激変換を時空間的特徴とともにモニターすることが可能になった。機械的に誘導されたSrc活性化の伝達は、細胞骨格を介して目的である場所にシグナルを向ける動的な過程であることが明らかになった。

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