Полиморфизм тайтина поперечно-полосатых мышц в норме, при адаптации и патологии

• Автор: Вихлянцев, Иван Милентьевич
• Шифр специальности: 03.01.02
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 235 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Список используемых сокращений

Введение

Цель и задачи работы

I. Обзор литературы

Глава 1. Структурно-функциональные свойства тайтина

1.1. История открытия тайтина

1.2. Структура и функциональные свойства области молекулы тайтина, расположенной в г-диске саркомера

1.3. Изоформы тайтина и их изоварианты в 1-зоне саркомера

1.4. Структура и функциональные свойства растяжимой области молекулы тайтина, расположенной в 1-зоне саркомера
1.5. Структура и функциональные свойства области молекулы тайтина, расположенной в А-диске саркомера
1.6. Структура и функциональные свойства области молекулы тайтина, расположенной в М-линин саркомера
1.7. Роль тайтина в механических свойствах миокарда
Глава 2. Зимняя спячка млекопитающих
2.1. Общие представления о зимней спячке млекопитающих
2.2. Сезонные изменения в мышцах зимоспящих животных
2.3. Сезонные изменения экспрессии генов в мышцах зимоспящих животных 40 Глава 3. Изменения в мышцах при патологии и в условиях
микрогравитации
3.1. Исполнительный аппарат кардиомиоцитов при гипертрофии сердца
3.2. Ремоделирование миокарда спонтанно-гипертензивных крыс
при развитии гипертрофии
3.3. Ремоделирование миокарда при ДКМП
3.4 Изменения в тайтине миокарда при ДКМП
3.5. Изменения в мышцах при синдроме «ригидного человека»

3.6. Изменения в скелетных мышцах человека и животных в условиях
микрогравитации
3.7. Изменения в миокарде человека и животных в условиях микрогравитации
Резюме
II. Экспериментальная часть
Глава 4. Материалы и методы
4.1. Экспериментальный и клинический материал
4.2. Выделение и очистка мышечных белков
4.2.1. Выделение тайтина из сердечной и скелетных мышц
4.2.2. Выделение миозина из скелетных мышц кролика
4.2.3. Выделение миозина из сердечной мышцы кролика
4.2.4. Выделение актина из скелетных мышц кролика
4.3. Электронно-микроскопические исследования
4.4. Измерение АТФазной активности акгомиозина в присутствии тайтина
4.5. Гель-электрофорез белков в присутствии ДСН и денситометрия
4.6. Вестерн-блоттинг
4.7. Фосфорилирование in vitro тайтина сердечной и скелетных мышц сусликов
4.8. Исследование экспрессии тайтина методом полимеразной цепной реакции
в режиме реального времени
4.8.1. Выделение геномной ДНК из образцов миокарда
4.8.2. Выделение тотальной РНК и проведение реакции обратной транскрипции
4.8.3. Количественная ПЦР
4.8.4. Фракционирование ДНК методом электрофореза в полиакриламидном геле
4.8.5. Клонирование фрагментов ПЦР в pAL-TA вектор
4.8.6. Выделение плазмиды и секвенирование
4.9. Моделирование условий гравитационной разгрузки ,■
4.10. Применение различных подходов, направленных на снижение или устранение развития «гипогравитационного мышечного синдрома»
III. Результаты и обсуждение

Глава 5. Изучение изоформного состава тайтина в сердечной и скелетных мышцах человека и животных в норме
5.1. Электрофоретическое изучение изоформного состава тайтина
в сердечной и скелетных мышцах человека и животных
5.2. Влияние нагревания и кипячения электрофоретических проб на
содержание тайтина Глава 6. Изучение in vitro структурно-функциональных свойств тайтина сердечной и скелетных мышц кролика и суслика в норме
б. 1. Электронно-микроскопическое изучение молекулярных параметров
и агрегационных свойств молекул тайтина сердечной и скелетных мышц кролика и суслика
6.2. Влияние тайтина поперечно-полосатых мышц кролика и суслика на
структуру миозиновых нитей и на АТФазную акшвность и Са2+-чувствителыюсть реконструированного актомиозина
6.3. Взаимодействие тайтина поперечно-полосатых мышц кролика
и суслика с Ф-актином Глава 7. Изучение сезонных изменений структурно-функциональных свойств тайтина в сердечной и скелетных мышцах зимоспящих сусликов Sperntophilus undulatus
7.1. Сезонные изменения функциональных свойств тайтина скелетных мышц сусликов: влияние на АТФазпую активность и Са2+-чувствительность реконструированного актомиозина
7.2. Сезонные изменения степени фосфорилирования тайтина скелетных мышц сусликов
7.3. Сезонные изменения изоформного состава тайтина в сердечной и скелетных мышцах сусликов
7.4. Сезонные изменения экспрессии гена тайтина в миокарде сусликов Глава 8. Изменения изоформного состава тайтина и нарушения
структурно-функциональных свойств в мышцах человека и животных в условиях микрогравитации

скелетных мышц и диафрагмы (Viskocil, Gutmann, 1977; Клика, Зайцова, 1984; Steffen et al., 1993; Козлова, Юрченко, 1996; K. Lee et al., 2008). Исследования других авторов свидетельствуют об атрофии скелетных мышц (снижении массы отдельных мышц, уменьшении 1111C мышечных волокон) во время зимней спячки как у истинных, так и у факультативных гибернантов (Wickler et al., 1987; 1991; Brigham et al., 1990; Steffen et al., 1991; Agostini et al., 1991; Tinker et al., 1998; Kim et al:, 2000; Rourke ct al., 2004). В частности, масса скелетных мышц gastrocnemius и soleus у суслика Spermophilus lateralis после 6 месяцев сезона спячки была снижена на 14% и 23% соответственно (Wickler et al., 1991; Steffen et al., 1991). У зимоспящего хомяка (Mesocricetus auratus) после трёх месяцев гибернационного сезона масса скелетных мышц gastrocnemius и plantaris была снижена на -15% (Wickler et al., 1987). Снижение ППС мышечных волокон soleus и psoas на -25% наблюдалось у гибернирующего европейского хомяка Cricetus cricetus L. (Agostini et al., 1991). У летучей мыши Murina leucogaster ognevi к концу гибернационного сезона (апрель) обнаружено снижение на 32% ППС мышечных волокон в грудной мышце (Kim et al., 2000). При этом вклад в снижение ППС мышечных волокон исследуемой мышцы летучей мыши вносило уменьшение содержания липидов и гликогена (Kim et al., 2000).
На фоне атрофических изменений в скелетных мышцах зимоспящих животных в период гибернации наблюдается увеличение доли медленных изоформ тяжёлых цепей миозина (Rourke et al., 2004; 2006). В исследованиях, проведенных в нашей лаборатории, было выявлено уменьшение (в —1.5-2 раза) содержания быстрых изоформ тяжелых и легких цепей в препаратах миозина скелетных мышц спящих сусликов (Лукоянова и др., 1997а, 19976; Зуйкова и др., 2005; Osipova et al., 2006а) (рис. 4). Было обнаружено также увеличение содержания Х-белка (характерного для медленных мышечных волокон) относительно содержания С-белка (характерного для быстрых мышечных волокон) в скелетных мышцах сусликов при гибернации (Вихлянцев и др., 2002; Shumilina et al., 2008). Выявленные изменения могут быть как следствием трансформации быстрых мышечных волокон в медленные в период подготовки животного к зимней спячке, что подтверждается данными о