配体依赖性整合素信号启动的蒙特卡洛研究

整合素是变构细胞粘附受体，控制着许多重要过程，包括细胞迁移、增殖和凋亡。配体结合通过稳定具有分离胞质尾部的整合素构象来激活整合素，从而使得介导胞质信号传导的蛋白质得以结合。实验表明整合素信号对配体密度具有高敏感性，这主要归因于亲合力效应。基于实验数据，我们开发了一个用于整合素信号启动的定量蒙特卡洛模型。我们证明，在生理配体密度范围内，亲合力效应无法解释细胞信号对配体密度微小变化的敏感性。Src激酶是最先被激活的蛋白质之一，可能通过反式自磷酸化激活。我们计算了在不同实验监测的配体密度下，整合素和配体聚集的程度，以及通过反式自磷酸化或直接结合激活Src激酶的速度和程度。我们发现，如果Src激酶通过反式自磷酸化或其他某种机制限制整合素依赖性Src激酶激活而被激活，则可以重现实验观察到的配体密度依赖性。我们提出，Src激酶以及由此通过反式自磷酸化实现的细胞激活，可能提供一种机制，使得在生理配体密度下能够产生配体密度依赖性响应。在足以允许细胞粘附的配体密度下检测配体密度微小差异的能力，可能对趋触性至关重要。