1. Integriner:Integriner är transmembranproteiner som förmedlar cell-extracellulär matrix (ECM) interaktioner och fungerar som avgörande mekaniska spänningssensorer. När celler fäster vid ECM överför integriner mekaniska krafter från ECM till cytoskelettet, vilket utlöser intracellulära signalvägar som styr cellbeteende och reglerar olika cellulära processer, inklusive celladhesion, migration och differentiering.
2. Cadheriner:Cadheriner är en annan grupp av transmembranproteiner som är involverade i cell-celladhesion. De bildar cell-celladhesionskomplex, kända som adherens junctions, som spelar avgörande roller för att upprätthålla vävnadsintegritet och reglera cell-cellkommunikation. Cadheriner fungerar också som mekaniska spänningssensorer, överför krafter mellan intilliggande celler och bidrar till vävnadsmorfogenes och stabilitet.
3. Jonkanaler:Vissa jonkanaler, såsom Piezo1 och Piezo2, fungerar som mekaniska spänningssensorer. De svarar på mekaniska krafter genom att öppna eller stänga, vilket leder till förändringar i jonflödet över cellmembranet. Dessa förändringar i jonkoncentrationer kan utlösa intracellulära signalvägar och modulera cellulära svar, såsom cellformsförändringar och migration, som svar på mekaniska signaler.
4. Cytoskelettelement:Cytoskelettet, ett nätverk av proteinfilament och tubuli i cellen, bidrar också till mekanisk avkänning. Aktinfilament, mikrotubuli och mellanliggande filament kan känna av och reagera på mekaniska krafter. De överför mekaniska signaler till olika cellulära strukturer och organeller, vilket påverkar cellulära processer som underhåll av cellform, migration och differentiering.
5. Fokala vidhäftningar:Fokala vidhäftningar är specialiserade strukturer som bildas vid gränsytan mellan celler och ECM. De innehåller en komplex mängd proteiner, inklusive integriner, talin, vinkulin och andra. Fokala vidhäftningar fungerar som mekanosensorer och omvandlar mekaniska krafter till biokemiska signaler som reglerar cellvidhäftning, migration och signalvägar.
6. Primära cilier:Primära cilier är hårliknande strukturer som skjuter ut från cellytan. De innehåller olika proteiner, inklusive jonkanaler och receptorer, som gör det möjligt för dem att känna av mekaniska stimuli. Primära cilier spelar en avgörande roll för att detektera vätskeflöde och skjuvspänning, vilket är avgörande för olika fysiologiska processer, inklusive embryonal utveckling, vävnadshomeostas och sensorisk perception.
Det här är bara några exempel på hur celler använder mekaniska spänningssensorer för att interagera med sin omgivning. Genom att känna av och reagera på mekaniska signaler kan celler anpassa sig och svara på sin omgivning, vilket säkerställer korrekt vävnadsfunktion och homeostas. Dysregulering av dessa mekanosensorer kan leda till olika sjukdomar och utvecklingsstörningar. Att förstå mekanismerna genom vilka celler känner av och svarar på mekaniska krafter är avgörande för att främja vår kunskap om cellbiologi och sjukdomspatogenes.
