細胞外マトリックス剛性とJAM-Aの相互作用は、ZO-1とタイトジャンクションアセンブリの機械的負荷を調節します

緊密な関数調節アクトミオシン活性は、接着接合部の上皮および内皮張力を決定し、形態形成プロセスを駆動します。ただし、タイトジャンクション自体が引張ストレス下にあるかどうかは明らかではありません。ここでは、接合膜を結合する足場タンパク質であるZO-1に基づいた張力センサーを使用して、タイト接合部が機械的荷重を運ぶかどうかを判断します。我々のデータは、ZO-1が機械的張力にさらされており、ZO-1に作用する力は細胞外マトリックス（ECM）剛性と接合部接着分子JAM-Aによって調節されていることを示しています。JAM-A枯渇は、P114RHOGEF/ARHGEF18の接合部の動員、ZO-1の機械的張力、および焦点癒着時のトラクション力を刺激します。P114RHOGEFは、接合部のアクトミオシン活性の活性化と、硬いがソフトECMではなく、硬い接合部の完全性を活性化するために必要です。したがって、接合部ZO-1は機械的負荷を負担し、接合部アセンブリは、ECMの物理的特性と密着接合部での接着調節シグナル伝達との相互作用によって調節されます。

Tight-junction-regulated actomyosin activity determines epithelial and endothelial tension on adherens junctions and drives morphogenetic processes; however, whether or not tight junctions themselves are under tensile stress is not clear. Here, we use a tension sensor based on ZO-1, a scaffolding protein that links the junctional membrane to the cytoskeleton, to determine if tight junctions carry a mechanical load. Our data indicate that ZO-1 is under mechanical tension and that forces acting on ZO-1 are regulated by extracellular matrix (ECM) stiffness and the junctional adhesion molecule JAM-A. JAM-A depletion stimulates junctional recruitment of p114RhoGEF/ARHGEF18, mechanical tension on ZO-1, and traction forces at focal adhesions. p114RhoGEF is required for activation of junctional actomyosin activity and tight junction integrity on stiff but not soft ECM. Thus, junctional ZO-1 bears a mechanical load, and junction assembly is regulated by interplay between the physical properties of the ECM and adhesion-regulated signaling at tight junctions.