Assembly of fibronectin extracellular matrix

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.2010:26:397-419.

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纤维连接蛋白细胞外基质的组装

普瓦·辛格¹, 卡拉·卡拉赫, 让·施瓦茨鲍尔

附属公司

PMID： 20690820
预防性维修识别码： PMC3628685型
内政部： 10.1146/annurev-cellbio-100109-104020

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纤维连接蛋白细胞外基质的组装

普瓦·辛格等。年收入细胞开发生物. 2010.

.2010:26:397-419.

doi:10.1146/annurev-cellbio-100109-104020。

作者

普瓦·辛格¹, 卡拉·卡拉赫, 让·施瓦茨鲍尔

附属

¹普林斯顿大学分子生物学系，美国新泽西州普林斯顿08544-1014。

PMID： 20690820
预防性维修识别码： PMC3628685型
内政部： 10.1146/annurev-cellbio-100109-104020

摘要

在基质组装过程中，多价细胞外基质（ECM）蛋白被诱导自结合并与其他ECM蛋白相互作用形成纤维网络。基质组装通常由与细胞表面受体结合的ECM糖蛋白启动，例如纤维连接蛋白（FN）二聚体与α5ß1整合素结合。受体结合刺激由N末端组装域介导的FN自结合，并组织肌动蛋白细胞骨架以促进细胞收缩。FN构象变化暴露出参与原纤维形成和将原纤维转化为稳定、不溶形式的额外结合位点。一旦组装，FN基质通过促进其他ECM蛋白的组装来影响组织组织。在这里，我们描述了将FN二聚体组装成纤维基质的主要步骤、分子相互作用和细胞机制，同时强调了需要进一步研究的重要问题。

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数字

图1
纤维连接蛋白（FN）亚单位图。每个FN亚基由三种类型的重复组成：I型(*六角形*)，II型(广场)和III型(圆柱). 基于旋转阴影电子显微镜图像，FN的两个亚单位被弯曲，其轮廓与此图中的形状相似（Engel等人，1981年）。启动程序集所需的域(红色)包括细胞结合域（III中的RGD位点₁₀+III中的协同位点₉)，N端组装域（I_1–5)和C末端的分子间二聚半胱氨酸。70-kDa碎片从I延伸₁通过I₉包括组装和胶原/明胶结合域。第三代_1–2领域(*红色带条纹*)有两个FN结合位点，参与促进组装的构象变化。其他FN结合位点位于III_4–5域和III中_12–14/也与肝素和合成癸烷结合的庚二结构域。或者，拼接的额外域EIIIA、EIIIB和可变区域（V）以白色显示。

图2
纤维连接蛋白（FN）纤维基质包围培养细胞。HT1080细胞在玻璃盖玻片上生长20小时，培养基中添加0.1μM地塞米松和25μg ml⁻¹Brenner等人（2000年）所述的大鼠血浆FN。细胞固定并用抗FN单克隆抗体（IC3）染色，然后用荧光标记的山羊抗鼠免疫球蛋白G染色。图像显示FN纤维(绿色)细胞核呈4′，6-二氨基-2-苯基吲哚（DAPI）染色的细胞周围(蓝色).

图3
纤维连接蛋白（FN）基质组装的主要步骤。整合素诱导致密FN向延伸原纤维的转化分四步进行。(一)紧密的FN二聚体与整合素结合(灰色). 单个二聚体的FN亚单位以两种橙色阴影显示。(b条)细胞内蛋白质(*粉红色*,*黄色的*,蓝色)被招募到整合素细胞质域并连接到肌动蛋白细胞骨架(绿色). 细胞骨架连接增加细胞收缩力(箭头)，诱导FN的构象变化。(*c（c）*)整合素聚集和暴露的FN-binding位点促进FN-FN相互作用并进一步改变FN构象。(天)最后，这些事件触发了稳定的不溶性纤维基质的形成(*红色盒子*)显示FN二聚体的单个亚基之间的相互作用。N表示FN亚单位的N末端。纤维通过(我)FN二聚体的端到端关联，由N-末端组装结构域介导，然后是(*ii（ii）*)可能涉及III中其他FN结合位点的纤维间的横向联系_1–2，III类_4–5、和III_12–14灰色X代表纤维之间的相互作用。

图4
HT1080细胞在纤维纤维连接蛋白（FN）基质上的迁移。提取高度融合的成纤维细胞培养物用于制备无细胞纤维基质，其中FN是主要蛋白成分。将HT1080人纤维肉瘤细胞在无血清培养基中粘附到基质上2小时。然后将胎牛血清添加到培养基中，使其最终浓度达到10%，以开始迁移。要观看迁移过程，请参阅补充视频1，该视频最初发表于Mao&Schwarzbauer（2006）。

图5
未来的问题。纤维连接蛋白（FN）基质组装的基本步骤用绿色方框标出。其他蛋白质、相互作用、过程和机制(蓝色)可能会影响矩阵组装的各个步骤，如图所示(*蓝色虚线箭头*). 需要进行额外调查以了解其影响。ECM，细胞外基质。

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