载荷下生物分子黏附的普适自稳定机制

力学加载通常会削弱黏附结构并最终导致其断裂。然而，生物系统能够通过增强黏附来适应载荷，这对维持组织和整个生物体的完整性至关重要。受细胞黏着斑启发，我们在此提出一种普适的分子机制，使黏附系统能够在非平衡条件下利用外加载荷实现自稳定——不涉及任何主动反馈。该机制基于黏附分子的构象变化，这些分子与储库动态交换。切向加载驱动某些拉伸构象态偏离平衡占据，出于热力学原因，这导致更多分子与黏附簇结合。自稳定在宽广参数范围内稳健地延长黏附寿命。与 catch-bond 不同，键解离速率并不随力减小。自稳定原理可在复杂黏附态网络中以多种方式实现；我们展示了它如何自然发生于涉及衔接蛋白 talin 与 vinculin 的细胞黏附中。