Hybrid Live Cell–Supported Membrane Interfaces for Signaling Studies

Annual Review of Biophysics - Tập 48 Số 1 - Trang 537-562 - 2019
Kabir H. Biswas1, Jay T. Groves2
1NTU Institute for Health Technologies, Nanyang Technological University, Singapore 637553;
2Department of Chemistry, University of California, Berkeley, California 94720, USA

Tóm tắt

A wide range of cell–microenvironmental interactions are mediated by membrane-localized receptors that bind ligands present on another cell or the extracellular matrix. This situation introduces a number of physical effects including spatial organization of receptor–ligand complexes and development of mechanical forces in cells. Unlike traditional experimental approaches, hybrid live cell–supported lipid bilayer (SLB) systems, wherein a live cell interacts with a synthetic substrate supported membrane, allow interrogation of these aspects of receptor signaling. The SLB system directly offers facile control over the identity, density, and mobility of ligands used for engaging cellular receptors. Further, application of various nano- and micropatterning techniques allows for spatial patterning of ligands. In this review, we describe the hybrid live cell–SLB system and its application in uncovering a range of spatial and mechanical aspects of receptor signaling. We highlight the T cell immunological synapse, junctions formed between EphA2- and ephrinA1-expressing cells, and adhesions formed by cadherin and integrin receptors.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

10.1039/c1lc20067d

10.1126/science.284.5415.770

10.1242/jcs.112631

10.1016/S0006-3495(76)85755-4

10.1021/la051243d

10.1101/cshperspect.a001941

10.1021/acs.langmuir.8b01364

10.1021/acs.langmuir.6b01377

10.1073/pnas.1513775112

10.1016/j.bpj.2016.06.027

10.1021/acs.langmuir.7b03799

10.1016/j.yexcr.2017.02.037

10.1002/adbi.201800015

10.1016/j.tcb.2012.03.004

10.1073/pnas.81.19.6159

10.1126/science.1254211

10.1021/nl404514e

10.1073/pnas.92.11.4768

10.1038/ncb823

10.1016/j.devcel.2015.11.001

10.1039/c2ib20111a

10.1242/jcs.023507

10.1016/S0006-3495(99)76912-2

10.1073/pnas.1719961115

10.1038/nature12951

10.1038/nature03843

10.1182/blood-2012-07-442251

10.1021/ja3101215

10.1021/jp983996x

10.1146/annurev.immunol.16.1.523

10.1126/science.7973638

10.1126/science.1162912

10.1016/j.coi.2007.07.008

10.1529/biophysj.107.119099

10.1021/ja065304l

10.1016/j.cell.2006.06.044

10.1038/ncb2875

10.1126/science.285.5425.221

10.1016/j.bpj.2014.03.043

Groves JT, 2005, Sci. STKE, 2005, pe45, 10.1126/stke.3012005pe45

10.1016/j.cbpa.2006.10.021

10.1146/annurev.physchem.56.092503.141216

10.1016/S0022-1759(03)00193-5

10.1038/nsmb.1844

10.1021/la010481f

10.1146/annurev.bioeng.10.061807.160431

10.1126/science.275.5300.651

10.1126/scisignal.2005473

10.1038/nsmb.1784

10.1016/j.str.2010.11.016

10.1073/pnas.0902621106

10.1073/pnas.1004148107

10.1242/jcs.127308

10.1242/jcs.192054

10.1371/journal.pone.0032398

10.1529/biophysj.106.089474

10.1016/S0006-3495(01)76236-4

10.1021/ja046040a

10.1038/nature11220

10.1016/S0006-3495(04)74166-1

10.1088/1367-2630/12/9/095001

10.1016/j.bpj.2013.10.043

10.1242/dev.074997

10.1146/annurev.biophys.34.040204.144637

10.1083/jcb.201001149

10.1146/annurev-cellbio-100913-013212

10.1073/pnas.1518765113

10.1038/ni.1832

10.1002/9780470559277.ch100131

10.1021/jp053562j

10.4049/jimmunol.0902334

10.1021/nl300294b

10.1021/nl202847t

10.1021/nl400874v

10.1038/nrm2883

10.1073/pnas.1018771108

10.1038/nature04396

10.1038/35000008

10.1074/jbc.M804756200

10.1091/mbc.e08-06-0549

10.1155/2010/135285

10.1126/science.1119238

10.1242/jcs.00625

10.1038/nrm3141

10.1038/nprot.2011.302

10.1002/cbic.200500479

10.1126/science.1237572

10.7554/eLife.00778

10.1247/csf.11009

10.1385/CBB:41:3:391

10.1073/pnas.0402168101

10.1039/B608631D

10.1021/la060390o

10.1016/j.cell.2008.03.011

10.1038/nchembio737

10.1021/la052264a

10.1073/pnas.1613140114

10.1073/pnas.111536798

10.1146/annurev.cellbio.12.1.697

10.1126/science.271.5245.43

10.4161/cib.3.5.12418

10.1126/science.1181729

10.1016/j.febslet.2015.10.009

10.1021/la026296z

10.1038/nphys3678

10.1016/j.tcb.2014.12.006

10.1038/nsmb.1782

10.1038/nsmb.2617

10.1016/j.ceb.2012.08.011

10.1126/science.175.4023.720

10.1021/jp108295s

10.1016/j.bpj.2013.06.031

10.1242/jcs.092825

10.1038/nature04164

10.1016/j.cell.2017.03.006

10.1042/BST0371014

10.1002/adhm.201700243

10.1007/978-94-007-4186-7_16

10.1016/S0092-8674(00)81559-7

10.1038/nrm1890

Wang W, 1997, J. Immunol., 158, 5797, 10.4049/jimmunol.158.12.5797

10.1209/epl/i2002-00130-3

10.1002/cphc.200800257

10.1073/pnas.212392599

10.3109/15419061.2013.856889

10.1073/pnas.1011247107

10.1016/j.devcel.2014.12.003

10.1038/nature10183

10.1016/j.bpj.2011.10.039

10.1021/acs.nanolett.6b02995

10.1038/ncomms5525

10.1038/ncb2055

10.1007/s11517-010-0634-x

10.1073/pnas.1109485108

10.1038/ncomms9672

10.1016/j.celrep.2013.10.040

10.1371/journal.pone.0011878

10.1371/journal.pone.0030704

10.1242/jcs.098210

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