RNA聚合酶II和转录因子的结合2024-05-23 08:46:53
研究表明，细胞外的力学刺激可在几毫秒内从细胞粘附位点传递到细胞核导致染色质“拉伸”，并且力学刺激可激活细胞膜上Piezo1/2等机械敏感离子通道触发下游生化信号转导。因此，染色质的力学响应是机械信号转导调控基因转录的一个重要层面，其中，受到广泛关注的是细胞外力学刺激通过“细胞局部粘着斑-细胞骨架-LINC 复合体”直接将力学刺激传递至细胞核，进而引起染色质拉伸、调控基因转录。汪宁教授团队的研究提供了染色质对力学刺激响应的直接证据。例如，该团队应用三维细胞磁力扭转系统，通过精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸包被的磁珠，对细胞表面施加局部应力。为实现活细胞中染色质拉伸的可视化，团队使用了一种含有细菌人工染色体和稳定表达 EGFP-Lac 阻遏物的中国仓鼠卵巢DG44细胞系，应用GFP-LacI与LacO的高亲和力标记二氢叶酸还原酶基因，研究发现应力经由整合素、细胞骨架和LINC复合体传递至核纤层，随后在BAF和HP1蛋白的作用下造成染色质的拉伸，并促进了RNA聚合酶II和转录因子的结合，最终上调了DHFR的基因表达。在该团队的另一项工作中，同样使用三维细胞磁力扭曲系统对活细胞施加了大小为15Pa、加载频率为0.3Hz的应力。
通过对GFP标记的DHFR基因所在的染色质结构域的形变程度量化以及有限元拟理论模型分析发现，细胞对大小相同但模式不同的应力（沿细胞长轴、短轴、长轴和短轴的平分线的应力）响应有所差异。应力沿细胞长轴施加而引起的染色质拉伸程度最低，而沿短轴施加而引起的染色质拉伸程度最高，沿平分线施加而引起的染色质拉伸程度中等。
出自《细胞核生物力学研究进展》作者:刘中乾 齐颖新.
上一篇： 活细胞内染色质对外力的响应情况
