Fosfolamban (PLN) jest kluczowym regulatorem homeostazy Ca(2+) i kurczliwości w sercu. Jego działanie regulacyjne odbywa się poprzez interakcję z sarkoplazmatyczną retikulum Ca(2+)-ATPazą (SERCA2a), co skutkuje zmianami jej powinowactwa do Ca(2+). jego powinowactwo do Ca(2+). Aby zidentyfikować dodatkowe białka, które mogą wchodzić w interakcje z PLN, wykorzystaliśmy system drożdżowo-dwuhybrydowy do badania biblioteki cDNA dorosłego ludzkiego serca serca dorosłego człowieka. Białko X-1 związane z HS-1 (HAX-1) zostało zidentyfikowane jako partner wiążący PLN. partnera. Minimalne regiony wiązania zostały zmapowane do reszt aminokwasowych 203-245 dla HAX-1 i reszt 16-22 dla PLN. Interakcja między dwoma białkami została potwierdzona przy użyciu GST-HAX-1, związanego z matrycą glutationową, która specyficznie adsorbował natywny PLN z ludzkich lub mysich homogenatów serca, podczas gdy w badaniach wzajemnego wiązania, rekombinowany His-HAX-1 wiązał GST-PLN. Kinetyczne badania z wykorzystaniem rezonansu plazmonów powierzchniowych dały K(D) około 1 muM jako powinowactwo wiązania dla kompleksu PLN/HAX-1. Fosforylacja PLN przez kinazę białkową zależną od cAMP zmniejszała wiązanie z HAX-1, podczas gdy zwiększanie stężenia Ca (2+) zmniejszały interakcję PLN / HAX-1 w sposób sposób zależny od dawki. HAX-1 koncentrował się w mitochondriach, ale po przejściowej ko-transfekcji komórek HEK 293 z PLN, HAX-1 uległ redystrybucji i kolokalizacji z PLN w retikulum endoplazmatycznym. Analiza funkcji antyapoptotycznej HAX-1 ujawniła, że obecność PLN wzmocniła działanie ochronne HAX-1 przed śmiercią komórek wywołaną niedotlenieniem/reoksygenacją. Odkrycia te sugerują możliwy związek między obsługą Ca(2+) przez retikulum sarkoplazmatyczne a przeżyciem komórek w którym pośredniczy interakcja PLN/HAX-1. --- Fosfolamban (PLN) jest fosfoproteiną w retikulum sarkoplazmatycznym serca (SR). która jest odwracalnym regulatorem aktywności Ca(2) (+)-ATPazy (SERCA2a) i kurczliwości serca. kurczliwości serca. Defosforylowany PLN hamuje fosforylację SERCA2a i PLN fosforylację Ser(16) przez PKA lub Thr(17) przez Ca(2) (+)-kalmodulinozależna kinaza białkowa (CaMKII) odwraca to hamowanie. Poprzez ten mechanizm PLN jest kluczowym modulatorem wychwytu SR Ca(2) (+), obciążenia Ca(2) (+), kurczliwości i relaksacji. obciążenia, kurczliwości i relaksacji. Fosforylacja PLN jest również głównym determinantą odpowiedzi β1-adrenergicznej w sercu. Chociaż fosforylacja Thr(17) przez CaMKII przyczynia się do tego efektu, jego rola jest podporządkowana zależny od PKA wzrost cytozolowego Ca(2) (+), niezbędny do aktywacji CaMKII. Ponadto wpływ PLN i jego fosforylacji na czynność serca podlega dodatkowej regulacji przez podlega dodatkowej regulacji przez oddziałujących z nim partnerów, antyapoptotyczne białko białko HAX-1 i Gm lub jednostkę kotwiczącą fosfatazy białkowej 1. Regulacja aktywności PLN przez ten multimeryczny kompleks staje się jeszcze ważniejsza w stanach patologicznych, charakteryzujących się zaburzeniami warunkach patologicznych, charakteryzujących się nieprawidłowym cyklem Ca(2) (+). W tym scenariuszu W tym scenariuszu fosforylacja PLN zależna od CaMKII została powiązana z ochronnym działaniem zarówno w kwasicy, jak i niedokrwieniu/reperfuzji. Jednakże korzystne efekty zwiększenia wychwytu SR Ca(2) (+) poprzez fosforylację PLN mogą zostać utracone lub nawet stać się szkodliwe, gdy występują w połączeniu z zmiany w wycieku SR Ca(2) (+). Co więcej, główną cechą charakterystyczną eksperymentalnej niewydolności serca (HF) jest obniżony wychwyt SR Ca(2) (+), związany ze z obniżonym poziomem SERCA2a i defosforylacją PLN, co prowadzi do zmniejszenia obciążenia SR Ca(2) (+) i upośledzonej kurczliwości. Tak więc strategia zmiany SERCA2a i / lub poziomów PLN lub aktywności w celu przywrócenia zaburzonego wychwytu SR Ca(2) (+) jest potencjalnym narzędziem terapeutycznym w leczeniu HF. Dokonamy tutaj przeglądu roli zależnej od CaMKII fosforylacji PLN przy Thr(17) na czynność serca w warunkach fizjologicznych i patologicznych. w warunkach fizjologicznych i patologicznych. --- Wewnątrzkomórkowy wapń jest głównym koordynatorem wielu aspektów fizjologii komórkowej, w tym fizjologii komórkowej, w tym kurczliwości mięśni i przeżywalności komórek. W mięśniu sercowym, nieprawidłowy obieg Ca(2+) został powiązany z szeregiem stanów patologicznych, w tym kardiomiopatiami i niewydolnością serca. patologicznych, w tym kardiomiopatii i niewydolności serca. Retikulum sarko(endo)plazmowe Ca(2+) transport adenozynotrifosfatazy (SERCA2a) i jej regulator - fosfolamban (PLN). fosfolamban (PLN) odgrywają centralną rolę w modulowaniu homeostazy Ca(2+), a tym samym funkcji serca, a tym samym funkcję serca. Poniżej omawiamy mechanizmy, poprzez które SERCA2a i PLN kontrolują funkcję kardiomiocytów w zdrowiu i chorobie. Nacisk kładziemy nacisk na naszego nowo zidentyfikowanego partnera wiążącego PLN, białko związane z HS-1 X-1 (HAX-1), które pełni funkcję antyapoptotyczną i wykazuje liczne podobieństwa do Bcl-2. podobieństwa do Bcl-2. Ostatnie dowody wskazują, że białka z rodziny Bcl-2 mogą wpływać na zawartość ER Ca(2+), krytyczny wyznacznik wrażliwości komórek na apoptozę. wrażliwość komórek na apoptozę. W związku z tym odkrycie interakcji PLN/HAX-1 ujawnia nowe ważne powiązanie między homeostazą Ca(2+) a przeżyciem komórek, ze znaczącym potencjałem terapeutycznym. znaczny potencjał terapeutyczny.
Które białko wchodzi w interakcje z fosfolambanem (PLN) i jest również białkiem antyapoptotycznym?
Fosfolamban oddziałuje z HAX-1, mitochondrialnym białkiem o funkcji antyapoptotycznej. Odkrycie interakcji PLN/HAX-1 ujawnia zatem nowy ważny związek między homeostazą Ca(2+) a przeżyciem komórek, o znaczącym potencjale terapeutycznym.