Spannungsreaktion an Adheren-Kreuzungen

Gewebe wie die Haut und das Darmepithel sind ständig äußeren mechanischen Kräften wie Zwicken oder Dehnen ausgesetzt.

Die Adhärenzverbindungen, die diese Epithelzellen miteinander verankern, können sich als Reaktion auf eine solche mechanische Spannung dynamisch verändern. Diese Umwandlung von mechanischen Reizen in biochemische Veränderungen wird als Mechanotransduktion bezeichnet.

In diesen Zellen bilden die Adhärentenverbindungen eine durchgehende Bindungszone – den Adhäsionsgürtel – der aus großen Ansammlungen von Cadherinen, Cateninen und Aktomyosin-kontraktilen Bündeln besteht.

Die Alpha-Catenine an diesen Verbindungsstellen fungieren als mechanosensorische Proteine, die ihre Konformation als Reaktion auf mechanische Spannung ändern.

Wenn erhöhte kontraktile Kräfte an den Aktinfilamenten ziehen, wechselt das Alpha-Catenin von der gefalteten zur ungefalteten Konformation.

Diese Entfaltung öffnet eine kryptische Bindungsstelle an Vinculin, ein Bindungsprotein des Zytoskeletts, das in seiner geschlossenen, inaktiven Form im Zytoplasma verbleibt.

Nach der Bindung von Alpha-Catenin ändert Vinculin seine Konformation in seine offene, aktive Form.

Das aktive Vinculin fördert die Rek