Kalsekwestryna jest głównym białkiem wiążącym wapń w mięśniach sercowych i szkieletowych. którego funkcją jest sekwestracja Ca(2+ ) w świetle retikulum sarkoplazmatycznego (SR). retikulum sarkoplazmatycznego (SR). Tutaj opisujemy identyfikację i funkcjonalną charakterystykę genu kalsequestryny C. elegans (csq-1). CSQ-1 wykazuje umiarkowane podobieństwo (50% podobieństwa, 30% identyczności) do szkieletu królika królika. W przeciwieństwie do ssaków, które mają dwa różne geny kodujące serce i izoformy szybkokurczliwych mięśni szkieletowych, csq-1 jest jedynym genem kalsekwestryny w genomie C. elegans. Pokazujemy, że csq-1 ulega wysokiej ekspresji w mięśniach mięśniach ścian ciała, począwszy od połowy embriogenezy i utrzymuje się przez stadium stadium dorosłości. W komórkach mięśniowych ściany ciała CSQ-1 jest zlokalizowany w błonie sarkoplazmatycznej błon otaczających struktury sarkomeryczne, w regionach, w których znajdują się receptory ryanodynowe receptory ryanodynowe (UNC-68). Mutacja w UNC-68 wpływa na lokalizację CSQ-1, sugerując, że te dwa elementy mogą oddziaływać ze sobą in vivo. Analizy genetyczne chromosomalnych mutantów delecyjnych csq-1 pokazują, że CSQ-1 nie jest niezbędny dla inicjacji embrionalnego tworzenia i skurczu mięśni. Ponadto, wstrzyknięcie dwuniciowego RNA spowodowało u zwierząt całkowity brak CSQ-1 w mięśniach w mięśniach ścian ciała bez zauważalnych defektów w lokomocji. Wyniki te sugerują, że chociaż CSQ-1 jest jednym z głównych białek wiążących wapń w mięśniach w mięśniach ściany ciała C. elegans, nie jest niezbędny do tworzenia i skurczu mięśni ściany ciała. i skurczu. --- Mutacje w ludzkiej kalsekwestrynie sercowej (CASQ2), białku wiążącym wapń o wysokiej pojemności białko wiążące wapń zlokalizowane w siateczce sarkoplazmatycznej (SR), zostały zostały ostatnio powiązane z wywołaną wysiłkiem komorową arytmią i nagłą śmiercią (katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy). Jednakże, dokładne mechanizmy, poprzez które mutacje te wpływają na funkcję SR i prowadzą do arytmii, są obecnie arytmii są obecnie nieznane. W tym badaniu zbadaliśmy wpływ adenowirusowej ekspresji psiego białka CASQ2 niosącego polimorfizm katecholaminergiczny katecholaminergiczny polimorficzny częstoskurcz komorowy związany z mutacją D307H (CASQ2(D307H)) na sygnalizację Ca2+ w miocytach dorosłych szczurów. Całkowite poziomy białka CASQ2 były konsekwentnie podwyższone około 4-krotnie w komórkach zakażonych adenowirusami wyrażającymi adenowirusami wyrażającymi CASQ2 typu dzikiego (CASQ2(WT)) lub CASQ2(D307H). Ekspresja CASQ2(D307H) zmniejszała zdolność SR do magazynowania Ca2+. Ponadto Ponadto amplituda, czas trwania i czas narastania makroskopowych indukowanych I (Ca) Ca2+ i spontanicznych iskier Ca2+ zostały znacznie zmniejszone w miocytach wyrażających miocytów wyrażających CASQ2(D307H). Miocyty wyrażające CASQ2(D307H) również wykazywały również drastyczne zaburzenia rytmicznych oscylacji [Ca2+]i i potencjału błonowego potencjału, z oznakami opóźnionej depolaryzacji następczej podczas okresowej okresowej stymulacji i ekspozycji na izoproterenol. Co ważne, normalna aktywność rytmiczna została przywrócona przez załadowanie SR buforem o niskim powinowactwie Ca2+, cytrynianem. Nasze dane sugerują, że arytmogenna mutacja CASQ2(D307H) upośledza przechowywanie i uwalnianie SR Ca2+ i funkcje uwalniania oraz destabilizuje mechanizm uwalniania Ca2+ indukowany przez Ca2+ poprzez zmniejszenie skutecznego buforowania Ca2+ wewnątrz SR i/lub poprzez zmianę reaktywność kompleksu kanału uwalniania Ca2+ do światła Ca2+. Te wyniki ustalają na poziomie komórkowym patologiczny związek między mutacjami CASQ2 a predyspozycją do arytmii zależnych od adrenergii obserwowanych u pacjentów z defektami CASQ2. u pacjentów z defektami CASQ2. --- Kalsekwestryna jest białkiem wiążącym wapń, o którym wiadomo, że sekwestruje wapń nagromadzony w siateczce sarkoplazmatycznej (SR) komórek mięśniowych podczas relaksacji. W niniejszym badaniu wykorzystaliśmy przeciwciała oczyszczone przez powinowactwo do do identyfikacji kalsekwestryny o masie 60 000 Da w mięśniu sercowym żaby. żabiego mięśnia sercowego. Podobnie jak wcześniej zidentyfikowane kalsekwestryny sercowe, jest ona wzbogacona w mikrosomach sercowych. mikrosomach sercowych, jest wzbogacana przez procedury biochemiczne stosowane wcześniej do oczyszczania kalsekwestryn sercowych i szkieletowych, i wykazuje zależne od pH przesunięcie w jego pozornym Mr na dwuwymiarowym systemie żelowym. Wreszcie, NH2-końcowa sekwencja aminokwasowa sekwencja aminokwasowa tego immunoreaktywnego białka 60 000 Da oczyszczonego przez szybkie białkowa chromatografia cieczowa była identyczna z sekwencją szkieletu królika i szkieletowych królika i kalsekwestryny sercowej psa. W związku z tym stwierdzamy, że białko to odpowiada izoformie kalsekwestryny w mięśniu komorowym żaby. Kalsekwestryna żaby była zlokalizowana w dyskretnych ogniskach obecnych na peryferiach, ale nieobecnych w centralnych obszarach regionów miocytów komorowych żaby, jak określono za pomocą znakowania immunofluorescencyjnego znakowanie. Znakowanie w mikroskopie immunoelektronowym wykazało, że kalsekwestryna była ograniczona do światła dwóch strukturalnie różnych regionów SR, gdzie był zlokalizowany w subsarkolemicznym regionie włókien mięśniowych. Jeden z nich wydawał się odpowiadać końcowemu SR, o którym wcześniej informowano, że jest ściśle blisko sarkolemmy włókien mięśniowych żaby. Drugi region, choć blisko sarkolemmy, nie był z nią fizycznie połączony i wydawał się odpowiadać SR. Ogólnie uważa się, że SR serca żaby nie dostarcza aktywatora Ca2+ wymaganego do sprzężenia pobudzenie-skurcz. Jednakże identyfikacja izoformy kalsekwestryny bardzo podobnej do kardiomiocytów ssaków kalsekwestryny, która jest ograniczona do wyspecjalizowanych regionów SR serca żaby wsparcie dla idei, że SR serca żaby ma zdolność do przechowywania Ca2+, a tym samym funkcjonować w pewnym stopniu w skurczu mięśnia sercowego żaby. --- Kalsekwestryna (CASQ) jest głównym składnikiem światła retikulum sarkoplazmatycznego (SR) w mięśniach szkieletowych i sercowych. w mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym. To białko wiążące wapń lokalizuje się w junctional SR (jSR) cisternae, gdzie jest odpowiedzialne za przechowywanie dużych ilości duże ilości Ca(2+), podczas gdy jest zwykle nieobecne, przynajmniej w swojej spolimeryzowanej formie, w wolnym SR. Zatrzymanie CASQ wewnątrz jSR jest spowodowane częściowo z jego asocjacji z innymi białkami jSR, takimi jak junktyna i triadyna, a częściowo z jego zdolności do polimeryzacji, w środowisku o wysokiej zawartości Ca(2+), do w skomplikowany żel, który utrzymuje białko na miejscu. W tej pracy rzuciliśmy trochę światła na wciąż słabo opisaną strukturę in situ spolimeryzowanego CASQ przy użyciu szczegółowych obrazów EM z cienkich przekrojów, z i bez przechylania, oraz z głęboko wytrawionych replik z cieniem obrotowym. Te ostatnie bezpośrednio ilustrują podstawową sieciową naturę spolimeryzowanego CASQ, ujawniając powtarzające się punkty węzłowe łączące krótkie segmenty liniowego polimeru. --- Kalsekwestryna (CS) jest białkiem wiążącym wapń o niskim powinowactwie i dużej pojemności. segregowane do światła końcowych cisternae (TC) retikulum sarkoplazmatycznego (SR). Fizjologiczna rola CS w kontrolowaniu uwalniania wapnia z SR zależy zarówno od jego wewnętrznych właściwości, jak i lokalizacji. Mechanizmy CS badano we włóknach mięśni szkieletowych i miotubach C2C12, modelu różnicowania modelu różnicowania SR, z czterema mutantami delecyjnymi epitopu (hemaglutynina, HA) znakowane CS: CS-HA24NH2, CS-HA2D, CS-HA3D i CS-HAHT, podwójny mutant NH2, CS-HAHT i CS-HAHT. podwójny mutant końca NH2 i domeny III. Jak oceniono przez immunofluorescencji transfekowanych włókien mięśni szkieletowych, tylko podwójny mutant CS-HA wykazywał jednorodną dystrybucję w sarkomerycznym paśmie I, tj. nie segregował do TC. Jak wykazano przez subfrakcjonowanie mikrosomów pochodzących z transfekowanych mięśni szkieletowych transfekowanych mięśni szkieletowych, CS-HAHT był w dużej mierze związany z podłużnym SR podczas gdy CS-HA był skoncentrowany w TC. W miotubach C2C12, jak oceniono za pomocą immunofluorescencji, nie tylko CS-HAHT, ale także CS-HA3D i CS-HA2D nie były sortowane do rozwijających się SR. Kompetencja kondensacji, właściwość odnosząca się do oligomeryzacji CS oligomeryzacji, była monitorowana dla kilku mutantów CS-HA w mioblastach C2C12, i tylko CS-HA3D był zdolny do kondensacji. Łącznie wyniki wskazują, że 1) istnieją co najmniej dwie sekwencje docelowe na końcu NH2 i domenie III CS, 2) specyficzne dla SR informacje docelowe i strukturalne są zawarte w tych sekwencjach sekwencjach, 3) heterologiczne interakcje z łączącymi białkami SR są istotne dla segregacji, 4) homologiczne interakcje CS-CS są zaangażowane w ogólny proces i 5) różne mechanizmy celowania przeważają w zależności od etapu etapu różnicowania SR. --- 1. Wiele procesów biologicznych, które są regulowane przez wewnątrzkomórkowe sygnały wapnia polega na wewnątrzkomórkowych magazynach, które zapewniają niezawodne, kontrolowane uwalnianie wapnia do cytoplazmy. wapnia do cytoplazmy. Uwalnianie wapnia przez receptor ryanodynowy (RyR), główny kanał jonowy w retikulum sarkoplazmatycznym (magazyn wapnia w mięśniach) jest kluczowym czynnikiem determinującym uwalnianie wapnia do cytoplazmy. w mięśniach) jest kluczowym czynnikiem determinującym siłę mięśni. 2. Kalsekwestryna, główny bufor wapnia w retikulum sarkoplazmatycznym, zapewnia pulę wapnia do uwalniania przez RyR i działa jako bufor wapnia. uwalnianie przez RyR i działa jako luminalny czujnik wapnia dla kanału poprzez jego interakcje z triadyną i junktyną. Do niedawna, w jaki sposób kalsekwestryna przekazywała magazynowany ładunek Ca(2+) do RyR pozostawał nieznany. 3. Kalsekwestryna 1 (kalsekwestryna szkieletowa) zarówno hamuje, jak i aktywuje szkieletowy RyR1, w zależności od szkieletowy RyR1, w zależności od tego, czy jest związany z RyR1 bezpośrednio lub pośrednio przez białka kotwiczące. 4. Status fosforylacji kalsekwestryny 1 jest uważany za ważny: wpływa na zdolność wiązania Ca(2+) kalsekwestryny, sposób, w jaki kalsekwestryna 1 reguluje RyR1 i jak kalsekwestryna 1 oddziałuje z RyR1. kalsekwestryna 1 oddziałuje z kluczowym białkiem kotwiczącym junktyną. 5. W mięśniach szkieletowych mięśni szkieletowych, junktyna odgrywa bardziej krytyczną rolę niż triadyna w mechanizmie, który kontroluje uwalnianie Ca(2+) z retikulum sarkoplazmatycznego. 6. Ścisły związek między związek między zmienioną ekspresją i dysfunkcją kalsekwestryny w szkieletowych i sercowych podkreśla krytyczną rolę, jaką w utrzymaniu homeostazy Ca(2+) i regulacji skurczu mięśni. i regulacji skurczu mięśni.
Co jest głównym białkiem wiążącym wapń w retikulum sarkoplazmatycznym?
Kalsekwestryna jest głównym białkiem wiążącym wapń w mięśniu sercowym i mięśniach szkieletowych, którego funkcją jest sekwestracja Ca(2+ ) w świetle retikulum sarkoplazmatycznego (SR).