Защитное и сигнальное действие оксида азота II на волокна скелетных мышц при различных уровнях сократительной активности

• Автор: Ломоносова, Юлия Николаевна
• Шифр специальности: 03.03.01, 03.01.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 118 с. : ил.

Список сокращений
ВВЕДЕНИЕ
1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
1.1. NO-синтаза: структура и функции
1.1.1. Оксид азота II
1.1.2. Функции L-аргинина
1.1.3. Структура нейрональной NO-синтазы. Образование N0
1.1.4. Изоформы NO-синтазы
1.1.5. Механизмы действия N0
1.2. Функциональная разгрузка скелетной мышцы
1.2.1. Модель функциональной разгрузки. Вывешивание
1.2.2. Вывешивание и мышечная масса
1.2.3. Механизмы ответственные за потерю белка в скелетной мышце
1.2.4. Участие NO в регуляции метаболизма скелетной мышцы при функциональной разгрузке
1.3. Функция N0 в сокращающейся мышце. Регуляция кальпаин-опосредованного цитоскелетного протеолиза
1.4. Регуляция убиквитин-протеасомной системы после физической нагрузки
1.5. Роль кальция в разрушении цитоскелетных белков при эксцентрической нагрузке
2. ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Экспериментальные методы и подходы
2.1.1. Объект исследований
2.1.2. Вывешивание крыс. Применение L-аргинина
2.1.3. Пассивное растяжение m. soleus на фоне вывешивания. Введение блокатора нейрональной NO-синтазы L-NAME
2.1.4. Эксцентрическая нагрузка крыс. Применение предшественника N0 L-аргинина и блокатора нейрональной NO-синтазы L-NAME
2.1.5. Эксцентрическая нагрузка крыс. Эффект блокады кальциевых каналов L-типа
2.2. Методики обработки биоматериала и анализ данных
2.2.1. ДДС-электрофорез с последующим вестерн-блоттингом
2.2.2. Исследование экспрессии генов

2.2.3. Иммуногистохимическое выявление дистрофина
2.2.4. Описание теста на работоспособность
2.3. Анализ полученных данных
2.3.1. Анализ блотов
2.3.2. Анализ данных ПЦР-РВ
2.3.3. Анализ препаратов после иммуногистохимической реакции
2.4. Статистическая обработка данных
3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
3.1. Исследование действия Ь-аргинина на атрофию т. 8о1еи8 при вывешивании
3.2. Оценка вклада нейрональной ТМО-синтазы в предотвращение атрофии в скелетной мышце при ее растяжении на фоне снижения двигательной активности
3.3. Оценка действия Ь-аргинина и эффекта блокирования пИОБ на цитоскелетные белки скелетной мышцы при ее эксцентрическом сокращении
3.4. Эффект блокады Ь-кальциевых каналов при эксцентрической нагрузке
4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Защитное действие предшественника N0 Ь-аргинина на белки скелетной мышцы при функциональной разгрузке
4.2. Роль активности нейрональной ЫО-сиптазы в предотвращении атрофии растянутой гп. 8о1еш крыс
4.3. Действие предшественника N0 Ь-аргинина и блокатора Ж)-синтазы Ь-ТЧАМЕ на цитоскелетные белки при эксцентрической нагрузке
4.4. Блокирование Ь-кальциевых каналов при эксцентрической нагрузке
ВЫВОДЫ:
Список литературы

Список сокращений.
MB - мышечное волокно
НАДФ - никотинамидадениндинуклеотидфосфат ФАД - флавинадениндинуклеотида ФМН - флавинмононуклеотида
ЭГТА - этиленгликоль-бис(2-аминоэтил-эфир)тетрауксусная кислота ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота
атрогин-1/MAFbx - ЕЗ-убиквитин-лигаза (атрогин-1/muscle atrophy F-box)
Akt/PKB — протеинкиназа В
ВН4 - (6К)-5,6,7,8,-тетрагидробио11терина
СаМ - кальмодулин
DHPR - дигидропиридиновые рецепторы eNOS - эндотелиальная синатаза оксида азота II
eIF2B - фактор инициации трансляции 2В, способствующий замене ГДФ на ГТФ в нуклеотид связывающем сайте eIF2 eIF2 - фактор инициации трансляции
eIF4E - фактор инициации трансляции 4Е ( 5'-сар-связывающий фактор)
Foxo - транскрипционный фактор
GSK3(3 - киназа гликоген-синтазы 3(3 (glycogen sintase kinase 3(3)
IGF-1 - инсулиноподобный фактор роста 1 L-NAME - К[-(омега)-нитро-Е-аргинин метиловый эфир MuRF-1 - ЕЗ-убиквитин-лигаза (muscle ring finger 1) m. soleus - musculus soleus;
mTOR - белок, активность которого блокируется рапамицином (mammalian target of rapamicin)
NF-кВ - транскрипционный фактор (nuclear factor-кВ transcription factor)
nNOS - нейрональная синтаза оксида азота II
PHAS-1/4E-BP1 - связывающий фактор инициации трансляции 4Е
p70S6k - киназа S6 рибосомального белка р70
P-p70S6k - фосфорилированная форма p70S6k

1.4. Регуляция убиквитин-протеасомной системы после физической нагрузки.
Как было отмечено ранее, в разрушении белков значительную роль также играет убиквитин-протеасомная система, в частности атрогин-1/MAFbx и MuRF-1. Т.к. данные ЕЗ-лигазы, как было показано, увеличивают атрофию скелетной мышцы, то правомерно ожидать их увеличение при эксцентрической нагрузке. Однако Nedergard и Kostek с соавторами показали уменьшение экспрессии мРНК атрогина-1 через 3 и 24 часа после эксцентрической нагрузки [155, 156]. Более того, в другой работе после резистивной тренировки, вызывающей гипертрофию, было обнаружено увеличение, как экспрессии мРНК, так и самих белков атрогина-1 и MuRF-1 в гипертрофированной мышце человека [99]. Изучение методов и результатов многих работ [157-160] позволяет сделать вывод о том, что вероятно регуляция как атрогина-1, так и MuRF-1 во многом зависит от постановки эксперимента с нагрузкой, также её продолжительности и интенсивности. К настоящему времени ни одна из этих работ не установила механизмы регуляции данных ЕЗ-лигаз после различных упражнений и не предложила рационального объяснения тем результатам, которые показали противоположную регуляцию атрогина-1 и MuRF-1. Таким образом, было принято решение исследовать экспрессию названных ЕЗ-лигаз в ш. soleus в условиях эксперимента с эксцентрической нагрузкой (бег по беговой дорожке с уклоном вниз).
1.5. Роль кальция в разрушении цитоскелетных белков при эксцентрической нагрузке.
Ранее была выявлена деструктивная роль кальция в мышечных волокон при эксцентрической нагрузке мышц [161, 162]. Было выдвинуто предположение о том, что для поддержания мышечной массы и предотвращения разрушения цитоскелетных белков при эксцентрической нагрузке могут иметь значение оба фактора, опосредованно подавляющие