Talin mechanosensing in the regulation of adhesion complex composition and function
Rahikainen, Rolle (2018)
Rahikainen, Rolle
Tampere University Press
2018
Molekulaarinen bioteknologia - Molecular Biotechnology
Lääketieteen ja biotieteiden tiedekunta - Faculty of Medicine and Life Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Väitöspäivä
2018-11-02
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0882-7
https://urn.fi/URN:ISBN:978-952-03-0882-7
Tiivistelmä
Kaikkiin eläviin organismeihin ja niitä muodostaviin yksittäisiin soluihin kohdistuu jatkuvasti erilaisia mekaanisia voimia. Jotkut näistä voimista ovat ulkoisia, kuten maan painovoima tai ilmassa kulkevat ääniaallot, kun taas jotkut voimat ovat solujen itsensä tuottamia. Nykyään on selvää, että solut voivat aistia mekaanisia voimia, tai signaaleja, mekanotransduktioksi kutsutun prosessin avulla. Mekaanisten signaalien tiedetäänkin säätelevän useita keskeisiä solubiologian prosesseja, kuten solujen kasvua ja erilaistumista. Tästä huolimatta useimmat mekaanisia voimia aistivat solun rakenteet eli mekanosensorit ovat edelleen varsin huonosti tunnettuja.
Taliini on solun ja soluväliaineen välisten adheesioiden keskeinen rakenneproteiini. Taliini yhdistää adheesioreseptori integriinit solun aktiinitukirankaan, minkä lisäksi taliinin on osoitettu toimivan yhtenä solun mekanosensoreista. Tässä väitöskirjassa esitellyissä tutkimuksissa selvitettiin niitä mekanismeja, joiden avulla taliini osallistuu mekaanisten voimien aistimiseen soluissa. Havaitsimme, että taliinin R3 alayksikön rakenteellinen kestävyys säätelee sen signalointiaktiivisuutta solussa, mikä heijastuu edelleen muun muassa solun voimantuoton ja solumigraation säätelyyn. Lisäksi näytimme, että taliinin R8 alayksikön aukilaskostuminen säätelee sen vuorovaikutusta Deleted in liver cancer-1-proteiinin kanssa, muodostaen näin aiemmin tuntemattoman voimasäädellyn solun signalointikytkimen. Lisäksi tutkimme taliinin tehtäviä adheesion rakenneproteiinina ja mekanosensorina hyödyntämällä rakenteeltaan ja toiminnaltaan muokattuja taliiniproteiinin muotoja. Näiden työkalujen avulla havaitsimme, että sekä mekaanisten voimien välittäminen että taliinin aukilaskostuminen säätelevät adheesiodynamiikkaa ja solun signalointia. Nämä tulokset osoittavat, että taliinivälitteinen mekaanisten voimien aistiminen tapahtuu soluissa useilla rinnakkaisilla ja toisiaan täydentävillä mekanismeilla.
Työn viimeisessä osassa tutkimme taliini- ja vinkuliinigeenien ilmentymistä ateroskleroottisissa plakeissa. Havaitsimme, että taliinin alentunut ilmentyminen on yleinen piirre ateroskleroottisissa plakeissa ja voi osaltaan vaikuttaa taudin etenemiseen. Lisäksi konfokaalimikroskopian avulla havaitsimme taliinin ilmentymisen olevan erityisen alhaista plakin tunica intimassa, mikä saattaa vähentää plakin mekaanista kestävyyttä ja altistaa sen repeämiselle.
Taliini on solun ja soluväliaineen välisten adheesioiden keskeinen rakenneproteiini. Taliini yhdistää adheesioreseptori integriinit solun aktiinitukirankaan, minkä lisäksi taliinin on osoitettu toimivan yhtenä solun mekanosensoreista. Tässä väitöskirjassa esitellyissä tutkimuksissa selvitettiin niitä mekanismeja, joiden avulla taliini osallistuu mekaanisten voimien aistimiseen soluissa. Havaitsimme, että taliinin R3 alayksikön rakenteellinen kestävyys säätelee sen signalointiaktiivisuutta solussa, mikä heijastuu edelleen muun muassa solun voimantuoton ja solumigraation säätelyyn. Lisäksi näytimme, että taliinin R8 alayksikön aukilaskostuminen säätelee sen vuorovaikutusta Deleted in liver cancer-1-proteiinin kanssa, muodostaen näin aiemmin tuntemattoman voimasäädellyn solun signalointikytkimen. Lisäksi tutkimme taliinin tehtäviä adheesion rakenneproteiinina ja mekanosensorina hyödyntämällä rakenteeltaan ja toiminnaltaan muokattuja taliiniproteiinin muotoja. Näiden työkalujen avulla havaitsimme, että sekä mekaanisten voimien välittäminen että taliinin aukilaskostuminen säätelevät adheesiodynamiikkaa ja solun signalointia. Nämä tulokset osoittavat, että taliinivälitteinen mekaanisten voimien aistiminen tapahtuu soluissa useilla rinnakkaisilla ja toisiaan täydentävillä mekanismeilla.
Työn viimeisessä osassa tutkimme taliini- ja vinkuliinigeenien ilmentymistä ateroskleroottisissa plakeissa. Havaitsimme, että taliinin alentunut ilmentyminen on yleinen piirre ateroskleroottisissa plakeissa ja voi osaltaan vaikuttaa taudin etenemiseen. Lisäksi konfokaalimikroskopian avulla havaitsimme taliinin ilmentymisen olevan erityisen alhaista plakin tunica intimassa, mikä saattaa vähentää plakin mekaanista kestävyyttä ja altistaa sen repeämiselle.
Kokoelmat
- Väitöskirjat [4673]