Name: focal adhesions and cell mechanics
Uploaded: 2023-04-30T11:54:43.000Z
Duration: 1 min 13 s
Channel: JoVE

Les jonctions cello-matricielles telles que les adhérences focales sont directement connectées à un réseau de protéines contractiles telles que l’actine et la myosine.
Lorsque des forces mécaniques éloignent les jonctions d’une matrice extracellulaire rigide, la cellule forme des adhérences focales supplémentaires pour résister à la tension.
Une MEC plus douce génère moins de résistance, ce qui permet à la cellule de réagir en fonction de la rigidité des MEC dans différents tissus.
Une telle mécanodétection dépend de protéines jonctionnelles telles que la taline et la fibronectine qui changent de conformation lorsque la jonction est étirée.
Lorsque les filaments d’actine sont tirés par la myosine, la taline se déplie, exposant les sites de liaison à la vinculine. La vinculine recrute des filaments d’actine supplémentaires pour renforcer la jonction.
Sur la face ECM, la tension appliquée sur toute la longueur de la fibronectine lors de l’assemblage de la matrice fibrillaire expose des sites de liaison cachés pour le collagène.
La liaison au collagène renforce la jonction, permettant aux cellules de répondre aux forces mécaniques de leur environnement.

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	<li>Liu Z, Tan JL, Cohen DM, Yang MT, Sniadecki NJ, Ruiz SA, Nelson CM, Chen CS. La force de traction mécanique régule la taille des jonctions cellule-cellule. Actes de l’Académie nationale des sciences. 1er juin 2010 ; 107(22) :9944-9.</li>
	<li>David G. Menter, Raymond N. DuBois, « Prostaglandines dans l’adhésion, la migration et l’invasion des cellules cancéreuses », International Journal of Cell Biology, vol. 2012, ID de l’article 723419, 21 pages, 2012. <a href="https://doi.org/10.1155/2012/723419">https://doi.org/10.1155/2012/723419</a></li>
	<li>Angulo-Urarte, A., van der Wal, T. et Huveneers, S. (2020). Jonctions cellule-cellule comme capteurs et transducteurs de forces mécaniques. Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Biomembranes, 1862(9), 183316.</li>
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réponse de la matrice cellulaire aux forces mécaniques

Cell-matrix's Response to Mechanical Forces

Dans les cellules animales, la matrice extracellulaire permet aux cellules des tissus de résister aux stress externes et transmet les signaux de l’extérieur de la cellule vers l’intérieur. La matrice extracellulaire est étendue et sa composition varie selon les différents types de tissus. Par exemple, les fibres réticulaires et la substance fondamentale constituent la MEC dans le tissu conjonctif lâche, tandis que le collagène et les minéraux osseux constituent la MEC du tissu osseux.

Les jonctions d'ancrage attachent mécaniquement une cellule à la matrice extracellulaire ou à d'autres cellules. Un groupe de jonctions d’ancrage forme des complexes macromoléculaires appelés adhérences focales ou FA. Les AG régulent l’adhésion cellulaire et la mécanotransduction, c’est-à-dire la conversion des signaux mécaniques en signaux chimiques dans la cellule. Les AF se produisent généralement sur les surfaces latérales et basales des cellules, fournissant des connexions solides et flexibles. Ils ont été reconnus pour la première fois à l’aide d’un sérum anti tumoral dans des cellules rénales de rat transformées par le virus du sarcome de Rous. Trois protéines, taline, vinculine et tensine, et leurs isoformes, relient les intégrines au cytosquelette, renforçant ainsi la jonction. Les changements conformationnels dépendants de la tension activent le talin et la vinculine, suggérant ainsi leur implication dans la détection mécanique des signaux provenant de leur environnement.

Adapté de la section 4.2 Tissu épithélial - Anatomie et physiologie 2 e, Openstax

Réponse de la Matrice Cellulaire aux Forces Mécaniques

Dans les cellules animales, la matrice extracellulaire permet aux cellules des tissus de résister aux contraintes externes et transmet des signaux de l’extérieur de la cellule à ...

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Biologie cellulaire

Unit 1

Unité 1

Cell-Matrix Interactions

Interactions cellule-matrice

KEY TERMS AND CONCEPTS

TERMES ET CONCEPTS CLÉS

focal adhesions and cell mechanics

Focal adhesions help animal cells connect to the extracellular matrix and sense mechanical forces. The extracellular matrix, or ECM, sits outside cells and helps tissues withstand stress. It also sends signals from outside the cell to the inside.

The ECM is large and its makeup changes from one tissue to another. In loose connective tissue, reticular fibers and ground substance form the ECM. In bone tissue, collagen and bone minerals make up the ECM.

Anchoring junctions hold a cell to the extracellular matrix or to other cells. When many of these junctions cluster together, they form focal adhesions, or FAs. These structures support cell adhesion and mechanotransduction, which is the conversion of mechanical signals into chemical signals inside the cell.

Focal adhesions are often found on the lateral and basal surfaces of cells. This location gives cells strong but flexible connections. They were first recognized with an antitumor serum in Rous sarcoma virus-transformed rat kidney cells.

Several proteins connect integrins to the cytoskeleton and strengthen the junction. These proteins include talin, vinculin, and tensin, along with their isoforms. Tension can change the shape of talin and vinculin, which suggests that they help cells sense forces from their environment.

Focal Adhesions and Cell Mechanics

overview of cell-matrix interactions

ECM Proteins and Cell Signaling

The extracellular matrix, or ECM, is the material that helps hold cells together in a tissue. It also lets cells in that tissue communicate with one another. The ECM contains proteins such as fibronectin, collagen, and laminin. Collagen is the most abundant protein in this space. Collagen fibers are woven together with proteoglycans, which are protein molecules with carbohydrates attached. This mix gives the ECM its structure. It also supports cell migration and provides a scaffold for cell...

integrins

Integrins in Cell Adhesion

Integrins help animal and protozoan cells attach to the extracellular matrix, or ECM. These cells do not have cell walls, so the ECM helps maintain shape and provide structural stability. The ECM is a sticky network of carbohydrates and proteins found between adjacent cells. Some ECM proteins form a basement membrane, and other ECM parts adhere to it. Proteoglycans make up much of the ECM, while fibrous proteins such as collagen give it strength. Fibronectin connects proteoglycans and collagen...

activation of integrins

How Integrins Link Cells to Their Environment

Integrins help cells connect with their environment and send signals across the cell membrane. They can carry information from outside the cell to the inside, or from inside the cell to the outside. These two paths are called outside-in signaling and inside-out signaling. In outside-in signaling, molecules in the extracellular space bind to exposed ligand-binding sites on integrins. A ligand is a molecule that binds to a protein. This binding makes the inactive integrin change shape and become...

intracellular signaling affects focal adhesions

intracellular-signaling-affects-focal-adhesions

Integrins Trigger Focal Adhesion Signaling

Integrins trigger focal adhesion signaling at the cell membrane. These membrane receptors sit in the phospholipid bilayer with hydrophobic regions that match the membrane interior. They provide attachment sites for outside signals such as hormones and growth factors. When these effectors bind and become active, integrins can start response pathways inside the cell. Some integrin-driven pathways support cell growth and help cells survive. The signal begins at the membrane, but G-proteins and...

anchoring junctions

Cell Adhesion in Anchoring Junctions

Anchoring junctions are multiprotein complexes that help cells connect to other cells and to the extracellular matrix. They sit on the lateral and basal surfaces of cells. These junctions create strong, flexible links that help maintain tissue stability and integrity. Focal adhesions often form when cells interact with the extracellular matrix, or ECM, substrata. These contacts can start signal transduction through kinase cascades and other pathways. Together, these junctions help cells stay...

cell-matrix's response to mechanical forces

Focal adhesions help animal cells connect to the extracellular matrix and sense mechanical forces. The extracellular matrix, or ECM, sits outside cells and helps tissues withstand stress. It also sends signals from outside the cell to the inside. The ECM is large and its makeup changes from one tissue to another. In loose connective tissue, reticular fibers and ground substance form the ECM. In bone tissue, collagen and bone minerals make up the ECM. Anchoring junctions hold a cell to the...

key terms and concepts

Learn how focal adhesions connect animal cells to the extracellular matrix, support adhesion, and convert mechanical signals into chemical signals.

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Focal Adhesions and Cell Mechanics

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