La vida útil del enlace P-selectina-carbohidrato y su respuesta a la fuerza de tracción en el flujo hidrodinámico

Área de la Ciencia:

• La biofísica es la biofísica.
• Biología celular Biología celular.
• Inmunología Inmunología.

Sus antecedentes:

• Las selectinas son moléculas de adhesión celular que median la unión de leucocitos y su rotación en las paredes de los vasos sanguíneos.
• Estas interacciones son críticas para la vigilancia inmune y las respuestas inflamatorias.
• Se propone que las propiedades mecánicas y la cinética de los enlaces de selectina faciliten el laminado bajo fuerzas hidrodinámicas.

Objetivo del estudio:

• Visualizar y caracterizar los tethers transitorios mediados por selectina entre los neutrófilos y la P-selectina en el flujo hidrodinámico.
• Para determinar los parámetros cinéticos y las propiedades mecánicas de la interacción P-selectina y PSGL-1.
• Para investigar la influencia de la tensión de cizallamiento hidrodinámico en la disociación de enlaces selectin.

Principales métodos:

• Visualización de la atadura y liberación transitoria de neutrófilos en el flujo hidrodinámico en bicapas lipídicas con densidades controladas de P-selectina.
• Medición de la constante de velocidad de disociación (tasa de salida) de los enlaces de P-selectina y PSGL-1 bajo diferentes tensiones de cizallamiento.
• Aplicación de un modelo mecánico propuesto para relacionar la velocidad de desviación, la fuerza de tracción y la distancia de interacción del enlace.

Principales resultados:

• Las ataduras transitorias exhibieron cinética de primer orden, lo que indica una interacción unimolecular entre P-selectina y PSGL-1.
• Se determinó que la constante de velocidad de disociación sin tensión (tasa de desactivación) era de 1 s-1.
• El aumento de la tensión de cizallamiento hidrodinámico (hasta 1,1 din cm-2, ~110 pN fuerza) sólo modestamente aumentó la tasa de desvío a 3,5 s-1.
• Se calculó una distancia de interacción de enlace de 0,5 Å, consistente con los enlaces de coordinación de hidrógeno y metal.

Conclusiones:

• La interacción P-selectina-PSGL-1 se caracteriza por rápidas tasas de encendido/apagado y una resistencia a la tracción significativa.
• Una distancia de interacción de enlace de 0,5 Å sugiere interacciones moleculares específicas, que probablemente involucren enlaces de coordinación de hidrógeno y metal.
• Estas propiedades moleculares son esenciales para apoyar las interacciones de rodadura de leucocitos en tensiones de cizallamiento fisiológico.