作为血小板质膜上重要的力敏感蛋白,β3整合素双向传递跨膜信号,在血小板止血功能的发挥中扮演着重要的角色。通常在双向信号通路中,Talin与β3整合素结合,并桥接Actin以力-化学耦连的调控机制传导胞内细胞骨架收缩拉力和胞外血流剪应力,促进整合素活化并介导血小板铺展和聚集。因此,整合素与Talin的连接复合物作为连接胞外配体和胞内细胞骨架的桥梁必须有良好的机械稳定性,才能承受胞内外机械力并传导力学信号,介导血小板的聚集和铺展。整合素尾部与Talin结合的结构简单、亲和性低,其如何能够承受并传递来自胞内外所有作用力仍然是一个谜。以往的研究主要集中在Talin ROD结构域力依赖性的随机展开和重新折叠使得Talin作为一个有效的力缓冲器。但整合素与Talin的连接部分即整合素胞质尾部与Talin头部F3结构域复合体的力学稳定性尚不清楚。由于传统的生物实验方法不能反映出蛋白分子在原子层面的动态构象变化和结构基础,这里我们采用分子动力学模拟（Molecular dynamics,MD）方法研究β3整合素胞质远膜端与Talin头部F3结构域复合物（β3/F3）在不同机械微环境下的构象变化和机械稳定性,以揭示β3整合素和Talin相互作用的力依赖的机械稳定性机制和结构基础,以深入了解Talin和β3整合素介导的血小板黏附聚集过程。我们基于β3/F3的晶体结构（PDB ID:1MK7）搭建模拟体系后,采用MD模拟技术对β3/F3体系施行热平衡和恒速度拉伸MD模拟;同时当恒速度拉伸至预设外力值时转为恒力拉伸模式进行恒力拉伸分子动力学模拟,以模拟复合物生理环境中的受力状况;通过分析模拟过程中复合物构象变化和氢键相互作用网络的演化,以揭示β3/F3在不同程度外力作用下的机械稳定性和结构基础。我们发现Talin F3结构域疏水口袋的形变能有效缓冲约100 p N的拉力,力依赖的F3形变协同β3/F3结合面间氢键相互作用(特别是ASP⁷⁴⁰与TRP³⁵⁹氢键对)能抵抗约250 p N的拉力（模拟得到的拉力不同于实验所得的绝对值）。适当力的施加能促进β3整合素与Talin F3相互作用。在拉力小于20-60 p N的条件下,复合物呈逆锁键,解离概率随力的增大而减小,结合面面积和氢键数目随力的增大逐渐增大。相反,力大于20-60 p N时,表现为滑移键。残基ALA⁷⁴²、ASN⁷⁴⁴、TYR⁷⁴⁷和GLU⁷⁴⁹在双相力依赖的机械稳定性中起关键作用。双相力依赖的β3整合素与Talin F3相互作用和力依赖的β3/F3构象变化是β3/F3维持稳定的相互作用并传导胞内细胞骨架拉力和胞外血流剪切应力、调节血小板铺展与聚集的基础。研究加深了我们对整合素-Talin介导的血小板黏附、聚集过程的结构基础的认识,为以整合素/Talin相互作用为靶标的新型抗血栓药物设计提供新的思路和可供参考的结构信息。