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.2008年6月6日；102(11):1307-18.
doi:10.1161/CIRCRESAHA.108.173989。

核的形状、力学和机械传导

克里斯·诺埃尔·达尔 1, 亚历山大·里贝罗, 简·拉默丁
附属公司
审查

核形状、力学和机械传递

克里斯·诺埃尔·达尔等。 循环研究. .

摘要

在真核细胞中，细胞核包含基因组，是转录调控的场所。细胞核是最大、最坚硬的细胞器，受到来自细胞外部和细胞内部产生的通过细胞骨架传递的机械力的作用。在这里，我们讨论了细胞内外作用力对核形状和结构的影响，以及这些力诱导的变化如何与核机械传递有关，即力诱导的细胞信号和基因转录变化。我们回顾了核和核结构蛋白的力学研究，如层粘连蛋白。在层粘连蛋白突变或缺失的细胞中，如基因工程小鼠、RNA干扰研究或人类疾病中，可以看到细胞核形状、组织和硬度的显著变化。我们研究了从力反应细胞骨架到细胞核的不同机械路径。我们还强调了在发育、生理和病理改变期间将核形状变化与细胞功能联系起来的研究。总之，这些研究表明细胞核本身可能在细胞对力的反应中发挥重要作用。

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数字

图1
图1。细胞外基质到细胞核的力传递途径
外力可以通过基底应变或流体剪切应力作用于电池。整合素和其他粘附分子将肌动蛋白细胞骨架与细胞外基质物理耦合，并可对细胞外配体和细胞内信号作出反应。细胞骨架交联剂（如plectin）可以连接肌动蛋白丝、中间丝和微管。凝集素还可以直接与外核膜上的nesprin-3结合，而nesprin-1和-2的巨大亚型包含N末端肌动蛋白结合域。在核膜上，nesprins通过其C末端KASH结构域与SUN蛋白相互作用，SUN蛋白穿过核周间隙。在内核膜上，SUN蛋白可以与层粘连蛋白和其他核膜蛋白结合，后者又可以与DNA和染色质结合，完成细胞核和细胞骨架之间的物理连接。单元元件未按比例绘制。
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