Fokaalinen adheesio

Fokaalisten adheesioiden dynaamisella kokoamisella ja purkamisella on keskeinen rooli solujen migraatiossa. Solumigraation aikana sekä fokaaliadheesion koostumus että morfologia muuttuvat. Aluksi solun etureunaan lamellipodioihin muodostuu solun etureunaan pieniä (0,25μm²) fokaalisia adheesioita, joita kutsutaan fokaalisiksi komplekseiksi (FX): ne koostuvat integriineistä ja joistakin adapteriproteiineista, kuten taliinista, paxilliinista ja tensiinistä. Monet näistä fokaalisista komplekseista eivät kypsy ja hajoavat lamellipodian vetäytyessä. Jotkin fokaaliset kompleksit kypsyvät kuitenkin suuremmiksi ja vakaiksi fokaalisiksi adheesioiksi ja rekrytoivat monia muita proteiineja, kuten zyxinia. Komponenttien rekrytointi fokaaliseen adheesioon tapahtuu järjestyksessä ja peräkkäin. Kun fokaalinen adheesio on paikallaan, se pysyy paikallaan solunulkoiseen matriisiin nähden, ja solu käyttää sitä ankkurina, johon se voi työntää tai vetää itseään ECM:n yli. Kun solu etenee valitsemaansa reittiä pitkin, tietty fokaalinen adheesio siirtyy yhä lähemmäs solun takareunaa. Solun takareunalla fokaalinen adheesio on liuotettava. Tämän mekanismi tunnetaan huonosti, ja se käynnistyy todennäköisesti useilla eri menetelmillä solun olosuhteista riippuen. Yksi mahdollisuus on, että kalsiumriippuvainen proteaasi kalpaiini on osallisena: on osoitettu, että kalpaiinin estäminen johtaa fokaalisen adheesion ja EKM:n erottumisen estymiseen. Fokaalisten adheesioiden komponentit kuuluvat tunnettuihin kalpainin substraatteihin, ja on mahdollista, että kalpain hajottaa näitä komponentteja auttaakseen fokaalisten adheesioiden purkamisessa

Aktiinin retrogradinen virtausMuokkaa

Nousevien fokaalisten adheesioiden kasaantuminen on erittäin riippuvainen retrogradisen aktiinin virtausprosessista. Tämä on ilmiö vaeltavassa solussa, jossa aktiinifilamentit polymerisoituvat etureunassa ja virtaavat takaisin kohti solurunkoa. Tämä on migraatioon tarvittavan vetovoiman lähde; fokaalinen adheesio toimii molekyylikytkimenä, kun se kiinnittyy ECM:ään ja estää aktiinin retrogradisen liikkeen, jolloin adheesion kohdalla syntyy vetovoima (vetovoima), joka on välttämätön, jotta solu voi liikkua eteenpäin. Tämä vetovoima voidaan visualisoida vetovoimamikroskopialla. Yleinen vertauskuva aktiinin retrogradisen virtauksen selittämiseksi on, että suuri joukko ihmisiä huuhtoutuu jokea alaspäin, ja samalla osa heistä roikkuu kiinni rannan kivistä ja oksista pysäyttääkseen heidän liikkeensä jokea alaspäin. Näin syntyy vetovoima siihen kiveen tai oksaan, josta he roikkuvat kiinni. Nämä voimat ovat välttämättömiä fokaalisten adheesioiden onnistuneelle kokoonpanolle, kasvulle ja kypsymiselle.

Luonnollinen biomekaaninen sensoriEdit

Fokaalisten adheesioiden kautta kohdistuvat ekstrasellulaariset mekaaniset voimat voivat aktivoida Src-kinaasia ja stimuloida adheesioiden kasvua. Tämä osoittaa, että fokaaliset adheesiot voivat toimia mekaanisina sensoreina, ja viittaa siihen, että myosiinisäikeiden tuottama voima voisi osaltaan vaikuttaa fokaalisten adheesiokompleksien kypsymiseen.Tämä saa lisätukea siitä, että myosiinisäikeiden tuottamien voimien estäminen johtaa fokaalisten adheesioiden hitaaseen hajoamiseen muuttamalla fokaalisten adheesioproteiinien liikevaihtokinetiikkaa.

Fokaalisiin adheesioihin kohdistuvien voimien ja niiden koostumuksellisen kypsymisen suhde on kuitenkin edelleen epäselvä. Esimerkiksi fokaalisten adheesioiden kypsymisen estäminen estämällä myosiiniaktiivisuutta tai stressikuitujen kokoonpanoa ei estä fokaalisten adheesioiden ylläpitämiä voimia eikä se estä solujen migraatiota. Siten fokaalisten adheesioiden kautta etenevää voimaa solut eivät välttämättä aisti suoraan kaikilla aika- ja voimaskaaloilla.

Solujen rooli mekanosensoroinnissa on tärkeä durotaxisille.