Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ / Биофизика

Роль NO в регуляции Ca2+ токов L-типа циклическими нуклеотидами в кардиомиоцитах нормотермных и гибернирующих животных

Диссертация

Автор: Грушин, Кирилл Сергеевич

Заглавие: Роль NO в регуляции Ca2+ токов L-типа циклическими нуклеотидами в кардиомиоцитах нормотермных и гибернирующих животных

Справка об оригинале: Грушин, Кирилл Сергеевич. Роль NO в регуляции Ca2+ токов L-типа циклическими нуклеотидами в кардиомиоцитах нормотермных и гибернирующих животных : диссертация ... кандидата биологических наук : 03.00.02 / Грушин Кирилл Сергеевич; [Место защиты: Ин-т теорет. и эксперим. биофизики РАН] - Пущино, 2008 - Количество страниц: 90 с. ил. Пущино, 2008 90 c. :

Физическое описание: 90 стр.

Выходные данные: Пущино, 2008






Содержание:

Список сокращений
Введение
1 Обзор литературы
11 Типы Са2+-каналов и их классификация
12 Структура потенциалзависимых Са2+-каналов
13 Оксид азота (NO)
14 NO-синтазы
141 Классификация, характеристика и структура NO-синтаз
142 Регуляция активности NO-синтаз
15 Аргинин и его транспорт в клетку
16 Фосфодиэстеразы
17 Гуанилатциклаза
18 cGMP-завиеимая протеинкиназа
2 Материалы и методы исследования
21 Выделение клеток
22 Метод перфорированного пэтча
221 Растворы
222 Приготовление и заполнение пипеток
223 Регистрация токов
3 Результаты и обсуждения
31 NO-cGMP каскад в кардиомиоцитах нормотензивных крыс
311 Действие 8Br-cGMP на базальиый Са2+ ток L-типа
312 Вклад каскада NO-PKG в регуляцию базального
Са2+ тока L-типа Роль аргинина
313 Действие активаторов NO-cGMP каскада на Са2+ токи L-типа,активированные изопротеренолом — агонистом p-адренергической системы Роль NO-cGMP при взаимодействии (3-адренергической и холинергической систем
32 NO-cGMP каскад в кардиомиоцитах спонтанно-гипертензивных крыс линии SHR
33 NO-cGMP каскад в кардиомиоцитах гибернирующих сусликов

Введение:
Са каналы L-типа (Cav1.2 каналы) играют важную роль в процессах электромеханического сопряжения, мышечного сокращения, нейроэндокринной секреции, активации роста и программируемой гибели клеток. В сердечных клетках млекопитающих вход Са2+ через L-тип каналов вызывает выброс ионов Са2+ из саркоплазматического ретикулума и сокращение сердца, во многом определяя функционирование сердечной мышцы. Регуляция Са -тока через L-каналы осуществляется различными регуляторными каскадами, часть которых. действуют через циклические нуклеотиды - cAMP, cGMP. По литературным данным, сАМР является внутриклеточным мессенжером, участвующим в регуляции сердечной деятельности двумя основными регуляторными системами - адренергической и холинергической. Предполагается, что эти 2+ системы контролируют Са ток L-типа и внутриклеточную концентрацию
2+ ионов [Са ]j через регуляцию уровня сАМР-зависимого фосфорилирования протеинкиназой А (РКА). Другому циклическому нуклеотиду — гуанозинмонофосфату (cGMP), большинство исследователей отводили роль, противоположную сАМР, однако литературные данные по действию соединений, активирующих cGMP-завиеимое фосфорилирование, неоднозначны. В некоторых работах введение 8Br-cGMP - негидролизумого " аналога cGMP и одновременно активатора протеинкиназы G (PKG) или прямая инъекция в клетку cGMP приводило к ингибированию сАМР активированных Са2+ токов через прямое фосфорилирование канала PKG. У ' других исследователей 8Br-cGMP не оказывал никакого действия на активированные сАМР токи, подавление наблюдалось лишь при прямых инъекциях cGMP в клетку за счет активации фосфодиэстеразы PDE2, что усиливало распад сАМР.
Однако, при некоторых условиях, наблюдалось увеличение Са тока вследствие ингибирования фосфодиэстеразы PDE3, что приводило к снижению гидролиза сАМР в клетке. Неоднозначность результатов была и на базальных токах — в одних работах эффекта cGMP-завиеимого фосфорилирования не наблюдалось, в других происходило ингибирование, как правило, незначительное, усиливающееся при дополнительном введении PKG в клетку. С открытием окиси азота (N0) как вторичного мессенджера и активатора цитозольной гуанилатциклазы, cGMP-завиеимое фосфорилирование стало рассматриваться как часть каскада, активируемого оксидом азота. В связи с этим вопрос о роли cGMP зависимого фосфорилирования в регуляции Са" тока L-типа в кардиомиоцитах стал еще более важным. Причем ситуация усложнилась, поскольку к описанным выше противоречивым данным по прямому действию cGMP и его негидролизуемого аналога добавились еще и cGMP-незавиеимые эффекты N0 (например, связанные с прямым * нитрозилированием различных белков). Наблюдаемые расхождения в результатах исследователи объясняли особенностями регуляции L-каналов в клетках различных типов (синус, предсердие, желудочек) или разных видов животных. С этим можно было бы согласиться, если бы результаты экспериментов на одних тех же объектах совпадали, однако на одном и том же препарате разные авторы получали неодинаковые, качественно различные данные.
Корректное изучение действия роли cGMP-завиеимого фосфорилирования и всего NO-cGMP каскада в регуляции Са2+ -транспорта в норме и патологии является актуальной задачей, поскольку данный каскад в сердечно-сосудистой системе участвует в большом количестве регуляторных процессов, в частности ангиогенезе (Kawasaki et al., 2003), поддержании работоспособности миокарда и его защите от гипертензии, гипертрофии и реперфузии (Gao et al., 2002; Massion et al., 2003; Fiedler and Wollert, 2004). В сердце перечисленные свойства каскада связаны непосредственно с регуляцией Са2+ гомеостаза и уровня [Са2+],. В качестве одной из экспериментальных моделей участия каскада в развитии ряда патологий могут служить спонтанногипертензивные крысы (SHR). Отличительная черта этих животных — повышенное давление, гипертрофия миокарда, диабет II типа (инсулиновая резистентность) и другие физиологические нарушения. В кардиомиоцитах этих крыс наблюдается нарушение Са2+ гомеостаза, повышенный по сравнению с нормой уровень [Са2+]; и развитие гипертрофии через активацию кальцинейрин/NFAT системы (Kempf and Wollert, 2004). Однако, причины, приводящие к подобным событиям у SHR до сих пор полностью не установлены. С другой стороны, на первичной культуре клеток желудочка сердца крыс линии Sprague-Dawley показано, что активация NO-cGMP каскада уменьшает активность кальцинейрин/NFAT системы за счет подавления входа Са в клетку через L-тип канала (Fiedler et al., 2002). Таким образом, крысы линии SHR представляют большой интерес для изучения причин развития сердечно-сосудистых заболеваний.
С другой стороны, есть группа животных, в которых также происходит серьезные изменения в регуляции Са гомеостаза. Эти животные - гибернанты. Во время зимней спячки у них происходит глобальное изменение регуляции Са2+ токов, позволяющие им поддерживать сердечную деятельность в условиях низких температур, повышенной вязкости крови и других неблагоприятных факторов. Однако, стоит заметить, что, несмотря на подобные изменения, у гибернантов патологических изменений в миокарде не происходит. И исследование возможного участия NO-cGMP-PKG каскада в регуляции Са тока L-типа во время гибернации может пролить свет на возможные причины подобного приспособления без серьезных патологических изменений.
1.Обзор литературы.