Subtype-specific single β1 integrin mechanics for activation, mechanotransduction and cytoskeleton remodeling
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Abstract Although integrins are known to be mechano-sensitive and to possess many subtypes that have distinct physiological roles, single molecule studies of force exertion have thus far been limited to RGD-binding integrins. Here, we show that integrin α4β1 and RGD-binding integrins (αVβ1 and α5β1) require markedly different tension thresholds to support cell spreading. Furthermore, actin assembled downstream of α4β1 forms cross-linked networks in circularly spread cells, is in rapid retrograde flow, and exerts low forces from actin polymerization. In contrast, actin assembled downstream of αVβ1 forms stress fibers linking focal adhesions in elongated cells, is in slow retrograde flow, and matures to exert high forces (>54-pN) via myosin II. Conformational activation of both integrins occurs below 12-pN, suggesting that post-activation subtype-specific cytoskeletal remodeling imposes the higher threshold for spreading on RGD substrates. Multiple layers of single integrin mechanics for activation, mechanotransduction and cytoskeleton remodeling revealed here may underlie subtype-dependence of diverse processes such as somite formation and durotaxis.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- Subtype-specific single β1 integrin mechanics for activation, mechanotransduction and cytoskeleton remodeling
- Date Crossref
- 09/06/2022
- Éditeur
- openRxiv
- Type
- posted-content
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Où se fait cette recherche
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Applied BioPhysics (United States) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Boston Children's Hospital Program in Cellular and Molecular Medicine pays non établi dans la noticeÉtablissement de santé
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Harvard University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Massachusetts Boston pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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National Institutes of Health pays non établi dans la noticeOrganisme public
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and Blood Institute Lung pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Institute for Protein Innovation pays non établi dans la noticeOrganisation à but non lucratif
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Howard Hughes Medical Institute pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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Johns Hopkins University Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Baltimore pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Department of Biophysics and Biophysical Chemistry pays non établi dans la noticeInstitution
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Department of Biological Chemistry and Molecular Pharmacology pays non établi dans la noticeInstitution
Applied BioPhysics (United States), Program in Cellular and Molecular Medicine — Boston Children's Hospital et Harvard University, avec 9 autres affiliations.
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