整合素介导的细胞和胞外基质的相互作用影响着细胞分化、迁移、发育等重要生物学过程。作为一种由两个子链构成的跨膜异二聚体,整合素可以在细胞膜内外双向进行信号传导。在通常状态下,整合素只能以低亲和力状态与配体结合,而激活后与配体结合亲和力呈数量级增加。一般认为,整合素的激活过程与其信号传导功能是密切相关的。结构生物学和其它实验研究都表明整合素的激活过程中会发生很大的构象变化。另一方面,整合素与配体的相互作用过程往往处于机械力的环境中,因此外力对它们的激活过程应具有一定的调制作用。本申请将利用分子动力学方法模拟αLβ2,αxβ2,α5β1和αVβ3四种整合素在细胞膜环境下的构象变化过程以及外力的影响,阐明稳定不同构象的关键作用和残基,确定构象传播的过程和途径特别是不同结构域之间的关联,预测整合素激活过程的可控性。比较不同整合素激活过程将有助于理解它们功能上的差异。
英文主题词Integrin;Mechnotransduction;Molecular dynamics simulations;cytoskeleton;cell membrane