ミオシンII張力センサーは、生細胞のアクチン細胞骨格内の力の生成を視覚化します

非筋肉ミオシンIIは、細胞分裂、胚形成、筋肉収縮、および他の多くの細胞機能を促進する細胞骨格力を生成します。ただし、現在、生細胞でミオシンによって生成された力を直接測定できる方法はありません。ここでは、糸状アクチンネットワークに沿ってミオシン関連の力を検出できるFörster共鳴エネルギー伝達（FRET）ベースの張力センサーについて説明します。蛍光寿命イメージング顕微鏡顕微鏡（FLIM）-FRET測定は、NMIIBによって生成された力が、ドナーの寿命と蛍光エネルギー交換の関数として有意な空間的および時間的不均一性を示すことを示しています。これらの測定値は、アクチンの細胞骨格に沿って大きく異なる推定力のプロキシを提供します。この最初のレポートは、多種多様なコンテキストでの細胞骨格収縮性の役割を解明する際のミオシンベースの張力センサーの潜在的な有用性を強調しています。

Nonmuscle myosin II generates cytoskeletal forces that drive cell division, embryogenesis, muscle contraction, and many other cellular functions. However, at present there is no method that can directly measure the forces generated by myosins in living cells. Here we describe a Förster resonance energy transfer (FRET)-based tension sensor that can detect myosin associated force along the filamentous actin network. Fluorescence lifetime imaging microscopy (FLIM)-FRET measurements indicate that the forces generated by NMIIB exhibit significant spatial and temporal heterogeneity as a function of donor lifetime and fluorophore energy exchange. These measurements provide a proxy for inferred forces that vary widely along the actin cytoskeleton. This initial report highlights the potential utility of myosin-based tension sensors in elucidating the roles of cytoskeletal contractility in a wide variety of contexts.