Химия поверхности модулирует конформацию фибронектина и направляет связывание и специфичность интегринов, регулируя адгезию клеток

Опосредованная интегринами адгезия клеток к белкам, адсорбированным на синтетических поверхностях, обеспечивает закрепление клеток и запускает сигналы, определяющие их функции. В случае фибронектина (Fn) адсорбция на субстратах с различными свойствами изменяет его конформацию и способность поддерживать адгезию клеток. В настоящем исследовании монослои алкантиолов, сформированные самосборкой на золоте, использовали в качестве модельных поверхностей для изучения влияния химии поверхности на адсорбцию Fn, связывание интегринов и адгезию клеток. Монослои с концевыми группами CH3, OH, COOH и NH2 изменяли конформацию адсорбированного Fn, что определяли по различиям в аффинности моноклональных антител к центральному домену связывания клеток (OH > COOH = NH2 > CH3). Связывание интегрина α5β1 с адсорбированным Fn зависело от химии поверхности монослоя и соответствовало профилю связывания антител (OH > COOH = NH2 > CH3), тогда как связывание интегрина αV имело иной характер: COOH значительно превосходили OH = NH2 = CH3. Это демонстрировало специфичность интегрина α5β1 к Fn, адсорбированному на монослоях с группами NH2 и OH. Прочность адгезии клеток к монослоям, покрытым Fn, коррелировала со связыванием интегрина α5β1 (OH > COOH = NH2 > CH3), а эксперименты с антителами, нарушающими функцию рецепторов, показали, что в данной клеточной модели именно этот рецептор обеспечивает основной механизм адгезии. Полученные результаты создают экспериментальную основу для анализа механизмов адгезии, регулирующих взаимодействие клеток с поверхностью, и предлагают общий подход к управляемому поверхностью изменению активности адсорбированных белков с целью регулирования функций клеток в биоматериалах и биотехнологических приложениях.