Fokální adheze

Dynamické sestavování a rozkládání fokálních adhezí hraje ústřední roli při migraci buněk. Během migrace buněk se mění složení i morfologie fokální adheze. Zpočátku se na předním okraji buňky v lamellipodii vytvářejí malé (0,25 μm²) fokální adheze nazývané fokální komplexy (FX): skládají se z integrinu a některých adaptorových proteinů, jako je talin, paxilin a tenzin. Mnohé z těchto fokálních komplexů nedozrají a při ústupu lamellipodií se rozpadají. Některé fokální komplexy však dozrávají do větších a stabilních fokálních adhezí a rekrutují mnoho dalších proteinů, jako je zyxin. Nábor složek do fokální adheze probíhá uspořádaným, postupným způsobem. Jakmile je fokální adheze jednou na svém místě, zůstává vůči extracelulární matrix nehybná a buňka ji používá jako kotvu, na kterou se může tlačit nebo se táhnout přes ECM. Jak buňka postupuje po zvolené dráze, daná ohnisková adheze se stále více přibližuje k zadnímu okraji buňky. Na zadním okraji buňky musí být ohnisková adheze rozpuštěna. Mechanismus tohoto procesu je málo známý a je pravděpodobně iniciován různými metodami v závislosti na okolnostech, za kterých se buňka nachází. Jednou z možností je, že se na tom podílí kalcium-dependentní proteáza kalpain: bylo prokázáno, že inhibice kalpainu vede k inhibici separace fokální adheze a ECM. Složky fokální adheze patří mezi známé substráty kalpainu a je možné, že kalpain tyto složky degraduje, aby pomohl při rozpadu fokální adheze

Retrográdní tok aktinuUpravit

Sestavování vznikajících fokálních adhezí je vysoce závislé na procesu retrográdního toku aktinu. Jedná se o jev v migrující buňce, kdy aktinová vlákna polymerují na předním okraji a tečou zpět směrem k buněčnému tělu. To je zdrojem tahu potřebného pro migraci; fokální adheze působí jako molekulární spojka, když se přichytí k ECM a brání retrográdnímu pohybu aktinu, čímž vytváří v místě adheze tahovou (tažnou) sílu, která je nezbytná pro pohyb buňky vpřed. Tuto tahovou sílu lze zviditelnit pomocí mikroskopie tahové síly. Běžnou metaforou pro vysvětlení retrográdního toku aktinu je velké množství lidí, které splavuje řeka, a někteří z nich se při tom zavěšují na kameny a větve podél břehu, aby zastavili svůj pohyb po řece. Na skálu nebo větev, na které se zavěsí, tak působí tažná síla. Tyto síly jsou nezbytné pro úspěšné sestavení, růst a zrání fokálních adhezí.

Přirozený biomechanický senzorUpravit

Extracelulární mechanické síly, které působí přes fokální adheze, mohou aktivovat kinázu Src a stimulovat růst adhezí. To naznačuje, že fokální adheze mohou fungovat jako mechanické senzory, a naznačuje, že síla generovaná myozinovými vlákny by mohla přispívat ke zrání fokálních komplexů. to získává další podporu ze skutečnosti, že inhibice sil generovaných myozinem vede ke zpomalení rozpadu fokálních adhezí, a to změnou kinetiky obratu proteinů fokálních adhezí.

Vztah mezi silami působícími na fokální adheze a zráním jejich složení však zůstává nejasný. Například zabránění zrání fokálních adhezí inhibicí aktivity myozinu nebo sestavování stresových vláken nezabrání silám, které fokální adheze udržují, ani nezabrání migraci buněk. Šíření sil přes fokální adheze tedy nemusí být buňkami přímo vnímáno ve všech časových a silových měřítkách.

Jejich role v mechanosenzorice je důležitá pro durotaxi.

.