Изменение состава легких цепей миозина миокарда как возможный компенсаторный механизм при дилатационной кардиомиопатии

• Автор: Халина, Яна Николаевна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

Глава 1. СТРУКТУРНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИОЗИНА И ЕГО НИТЕЙ.

1.1. Структура молекулы сердечного миозина

1.1.1. Состав молекулы сердечного миозина.

1.1.2. Легкие цепи сердечного миозина.

1.1.3. Функциональная роль легких цепей сердечного миозина.

1.1.4. Изоформы легких цепей сердечного миозина.

1.2. Структура нитей миозина

1.2.1. Нативные нити сердечного миозина

1.2.2. Модели структурной организации нитей миозина

1.2.3. Синтетические нити миозина
1.2.4. Роль легких цепей в проявлении структурных характеристик нитей миозина
1.3. Полиморфизм сердечного миозина
1.3.1. Состав миозина предсердий и желудочков в норме
1.3.2. Вариабельность состава миозина предсердий.
1.3.3. Вариабельность состава миозина желудочков.
1.3.4. Условия образования гетеромерных молекул миозина i vivv
Глава 2. ФЕРМЕНТАТИВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МИОЗИНА
И ЕГО НИТЕЙ.
2.1. АТФазная активность миозина.
2.2. Взаимодействие миозина с актином. Активация АТФазы миозина
актином
2.3. Роль легких цепей в проявлении актинактивируемой АТФазной
активности миозина
Глава 3. ИЗМЕНЕНИЯ В МИОЗИНЕ МИОКАРДА ПРИ АДАПТАЦИИ И
ПАТОЛОГИИ.
3.1. Исполнительный аппарат кардиомиоцитов при гипертрофии сердца.
3.2. Исполнительный аппарат кардиомиоцитов при дилатационной
кардиомиопатии.
3.3. Предсердные легкие цепи1 и сократительные свойства миокарда желудочка.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ
II. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
Глава 4. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
4.1. Клинический и экспериментальный материал.
4.2. Выделение и очистка белковых препаратов
4.2.1. Выделение и очистка сердечного миозина.
4.2.2. Выделение и очистка актина.
4.3. Получение предсердных легких цепей1 человека
4.3.1. Конструирование вектора экспрессии.
4.3.2. Лигирование и трансформация
4.3.3. Экспрессия и очистка предсердных легких цепей1 человека.
4.4. Получение гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями
4.4.1. Получение гибридного миозина желудочка с предсердными
легкими цепями1 и 2.
4.4.2. Получение гибридного миозина желудочка с предсердными
легкими цепями1.
4.5. Определение концентрации белковых препаратов .
4.6. Электрофорез в полиакриламидном геле.
4.7. Формирование синтетических нитей миозина.
4.8. Измерение скорости актииактивирусмой АТФазной активности нитей миозина.
4.9. Приготовление образцов для электронномикроскопических исследований.
4.9.1. Приготовление сеточек с формваровой пленкой.
4.9.2. Приготовление сеточек с угольной пленкой
4.9.3. Нанесение образцов на электронномикроскопические сеточки.
4.9.4. Исследование образцов.
5.0. Статистическая обработка результатов
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Глава 5. ИЗОФОРМНАЯ КОМПОЗИЦИЯ ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА
ЖЕЛУДОЧКА ПРИ ДИЛАТАЦИОННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ.
5.1. Постановка экспериментальной задачи.
5.2. Изучение изоформного состава легких цепей миозина
при дилатационной кардиомиопатии
5.3. Обсуждение
Глава 6. ИЗМЕНЕНИЕ ИЗОФОРМНОГО СОСТАВА ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ МИОЗИНА
ЖЕЛУДОЧКА I VI. СВОЙСТВА ГИБРИДНОГО МИОЗИНА ЖЕЛУДОЧКА С ПРЕДСЕРДНЫМИ ЛЕГКИМИ ЦЕПЯМИ1 И
6.1. Постановка экспериментальной задачи.
6.2. Разработка методического подхода для изменения изоформного состава
легких цепей сердечного миозина.
6.3. Получение гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями1 и 2 .
6.4. Изучение функциональных свойств нитей гибридного миозина желудочка
с предсердными легкими цепями1 и 2.
6.4.1. Изучение структурных характеристик синтетических нитей гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями1 и 2Л.
6.4.2. Изучение актииактивируемой АТФазной активности гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями1 и
6.5. Обсуждение
Глава 7. I VI МОДЕЛИРОВАНИЕ ИЗОФОРМНЫХ ЗАМЕН ЛЕГКИХ ЦЕПЕЙ В МИОЗИНЕ ЖЕЛУДОЧКА, НАБЛЮДАЕМЫХ ПРИ ДИЛАТАЦИОННОЙ КАРДИОМИОПАТИИ. СВОЙСТВА ГИБРИДНОГО МИОЗИНА ЖЕЛУДОЧКА С ПРЕДСЕРДНЫМИ ЛЕГКИМИ ЦЕПЯМИ
7.1. Постановка экспериментальной задачи.
7.2. Получение гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями1.
7.3. Изучение функциональных свойств нитей гибридного миозина желудочка
с предсердными легкими цепями1.
7.3.1. Изучение структурных характеристик нитей гибридного миозина желудочка
с предсердными легкими цепями
7.3.2. Изучение актинактивирусмой АТФазной активности гибридного миозина желудочка с предсердными легкими цепями
7.4. Обсуждение
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ВЫВОДЫ.
БЛАГОДАРНОСТИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Несмотря на определенный прогресс в понимании патогенеза этих заболеваний и существенное расширение методов лечения, летальность при кардиомиопатиях остается высокой. Основным клиническим проявлением кардиомиопатий является хроническая сердечная недостаточность, которая сопровождается ремоделированием сердца и проходит в своем развитии стадии компенсации и декомпенсации. В зависимости от компенсаторных механизмов, причины сердечной недостаточности можно отнести к перегрузке сердца давлением гипертрофическая кардиомиопатия, объемом дилатационная кардиомиопатия или к непосредственному поражению кардиомиоцитов ишемическая болезнь сердца БсЫаш БоппепЬНпк, . Самой распространенной из всех кардиомиопатий является дилатационная ДКМП. Она поражает в основном молодых людей трудоспособного возраста. Более половины больных, ожидающих трансплантацию сердца, имеют диагноз ДКМП Шумаков В. И. и др. Многие из них умирают до операции от прогрессирующей сердечной недостаточности миокардиального генеза. По данным комитета экспертов Всемирной Организации Здравоохранения пятилетняя летальность больных ДКМП составляет . Страдающие этой патологией быстрее, чем при других сердечных заболеваниях, становятся стойкими инвалидами Мухарлямов и др. Анализ литературы показывает, что за последние лет был достигнут заметный прогресс в изучении ДКМП. Однако это, в основном, касается описания клиники и патологической анатомии, в то время как исследования на молекулярном уровне представлены недостаточно. Вместе с тем, решение многих проблем кардиологии на современном этапе зависит от понимания молекулярных механизмов адаптационной способности миокарда. Одна из трудностей проведения работ в этом направлении состоит в том, что ДКМП сопровождается изменением как внутрисаркомерных белков, и в частности миозина, так и факторов, регулирующих сопряжение возбуждения и сокращения, энергетический обмен и радренергичсскую рецепцию , . Это усложняет выяснение вклада сократительных белков в изменение функциональной способности миокарда при патологии. Молекула миозина, основного сократительного белка, состоит из двух тяжелых цепей и двух пар легких цепей. Легкие цепи существуют в виде изоформ, в норме строго специфичных для предсердий и желудочков. При некоторых кардиомиопатиях в миозине желудочков были обнаружены замены эндогенных желудочковых легких цепей на предсердные изоформы. Сделано предположение, что такая замена при патологии может вносить вклад в компенсацию ослабленной сократительной способности миокарда , , однако прямой эффект предсердных легких цепей на структурные и ферментативные характеристики миозина желудочков и его нитей еще предстояло изучить. Кроме того, несмотря на то, что эта гипотеза поддерживается результатами некоторых экспериментов с трансгенными животными и интактными или демембранизированными волокнами, однако они не исключают вклада других белков нервномышечной системы в наблюдаемую компенсацию. Среди кардиомиопатий участие предсердных легких цепей в компенсации обсуждается только для гипертрофической, когда уровень замен достигает . При проверке этой гипотезы для ДКМП были получены неоднозначные результаты, а низкий уровень этих замен, который составлял не более , не позволял сделать вывода об их физиологическом значении. Таким образом, вопрос об участии изоформных замен в миозине желудочка в компенсации ослабленной функции сердца при ДКМП остается неясным. Целью настоящего исследования является проверка предположения о компенсаторной роли появления предсердных легких цепей в миозине желудочка при ДКМП. Для этого в работе был изучен изоформный состав легких цепей . Для исследования функционального значения изменений, обнаруженных в составе желудочкового миозина при ДКМП, был разработан методический подход для i vi изменения изоформного состава легких цепей сердечного миозина и, таким образом, моделирования состава при ДКМП. Новые функциональные свойства гибридных миозинов, способные улучшать сократительные параметры миокарда, позволили сделать заключение о функциональной значимости изоформных замен легких цепей при ДКМП.