Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest białkiem wiążącym Ca(2+) o wysokiej pojemności i niskim powinowactwie. białko wiążące Ca(2+), ulegające specyficznej ekspresji w mięśniach poprzecznie prążkowanych ssaków. W mięśniach szkieletowych i mięśniu sercowym królika, HRC wiąże się z błonami retikulum sarkoplazmatycznego (SR) za pośrednictwem triadyny, białka łączącego SR. Ostatnio, potencjalną rolę w niewydolności serca i arytmogenezie została przypisana HRC ze względu na jej aktywność jako regulator wychwytu SR Ca(2+) i uwalniania Ca(2+). HRC może odgrywać szczególnie istotną rolę w sercu konia, biorąc pod uwagę jego wolniejsze spoczynkowe serce częstość akcji serca (20-35 uderzeń/min) i dłuższy czas trwania potencjału czynnościowego (APD) (0,6-1,0 s) niż u innych ssaków. Wyniki tego badania wykazały po raz po raz pierwszy bezpośrednie dowody na to, że białko HRC w mięśniu sercowym koni było ulegało ekspresji w połączeniu z błonami SR i że aktywność transkrypcyjna HRC była trzykrotnie wyższa w komorach serca w porównaniu do przedsionków. Przewaga przewaga regulacji mRNA HRC w mięśniu sercowym komór była specyficzna dla końskiego serca. serca konia, ponieważ bardziej równomierny rozkład między przedsionkami i komorami był u zwierząt o podobnej wielkości ciała lub gatunku, takich jak bydło lub osły domowe. osły. --- CELE: Zbadanie, czy warianty genetyczne bogatego w histydynę białka wiążącego wapń (HRC) są związane z idiopatyczną kardiomiopatią rozstrzeniową (DCM) i jej progresją. (DCM) i jej postępem. METODY I WYNIKI: Przebadaliśmy 123 pacjentów z idiopatyczną DCM i 96 osób zdrowych osoby przez analizę polimorfizmu konformacji pojedynczej nici i bezpośrednie sekwencjonowanie sekwencjonowanie pod kątem wariantów genetycznych w HRC. Wykryto sześć polimorfizmów: Leu35Leu (A/G), Ser43Asn (G/A), Ser96Ala (T/G), Glu202_Glu203insGlu (-/GAG), Asp261del (GAT/-) i insercja 51 aminokwasów w ramce w His321. Analiza analiza ich częstotliwości nie wykazała żadnej istotnej korelacji z rozwojem DCM. rozwojem DCM. Jednak polimorfizm Ser96Ala wykazywał statystycznie istotną korelację z występowaniem DCM. statystycznie istotną korelację z występowaniem zagrażających życiu arytmii komorowych. arytmii komorowych. W okresie obserwacji wynoszącym 4,02 +/- 2,4 roku ryzyko wystąpienia komorowych zaburzeń rytmu arytmii komorowych było wyższe (HR, 9,620; 95% CI, 2,183-42,394; P = 0,003) u pacjentów z grupy Ala/Ala w porównaniu z pacjentami homozygotycznymi Ser/Ser. W analizie regresji Coxa, polimorfizm Ser96Ala był jedynym istotnym genetycznym predyktorem arytmogenezy. genetycznym predyktorem arytmogenezy u pacjentów z DCM (HR, 4,191; 95% CI, 0.838-20.967; P = 0.018). WNIOSEK: Wariant genetyczny Ser96Ala HRC jest związany z zagrażającymi życiu komorowymi zaburzeniami rytmu serca w idiopatycznej DCM i może służyć jako niezależnym predyktorem podatności na arytmogenezę w DCM. DCM. --- Dysfunkcja skurczowa i komorowe zaburzenia rytmu związane z niewydolnością serca niewydolnością serca zostały przypisane nieprawidłowemu cyklowi Ca(2+) w retikulum sarkoplazmatycznym (SR). cycling. Badanie junktyny (JCN) i bogatego w histydynę białka wiążącego Ca(2+) (HRC) nabiera szczególnego znaczenia, ponieważ wykazano, że białka te są krytycznymi regulatorami cyklu Ca(2+). W szczególności JCN jest białkiem błony SR białko, które jest częścią czwartorzędowej struktury uwalniania SR Ca(2+), która również obejmuje również receptor ryanodynowy, triadynę i kalsequestrin. Funkcjonalnie, JCN służy jako pomost między kalsekwestryną a kanałem uwalniania Ca(2+), receptorem ryanodynowym. HRC jest białkiem wiążącym Ca(2+) w świetle SR, o którym wiadomo, że wiązać się zarówno z triadyną, jak i sarkoplazmatyczną retikulum Ca (2+) -ATPazą, i może zatem pośredniczyć w przesłuchach między wychwytem i uwalnianiem SR Ca(2+). Rzeczywiście, dowody z modeli genetycznych JCN i HRC wskazują, że są one ważne w kardiofizjologii, ponieważ zmiany w tych białkach wpływają na obsługę SR Ca(2+) i funkcję serca. Ponadto, obniżenie poziomu JCN i HRC może przyczyniać się do Zaburzenia cyklu Ca(2+) objawiają się w niewydolnym sercu, gdzie poziomy ich białek są znacznie obniżone. są znacznie obniżone. Niniejszy przegląd analizuje rolę JCN i HRC w cyklu SR Ca(2+) i ich potencjalne znaczenie w niewydolności serca. --- TŁO: Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) znajduje się w świetle retikulum sarkoplazmatycznego (SR), które wiąże się zarówno z triadyną (TRN), jak i SERCA wpływając na cykl Ca(2+) w SR. Przewlekła nadekspresja HRC, która może zaburzać wewnątrzkomórkową homeostazę Ca(2+) jest zaangażowana w patogenezę przerostu mięśnia sercowego. przerostu mięśnia sercowego. Ablacja HRC wykazała względnie normalne fenotypy w warunkach w warunkach podstawowych, ale wykazywała znacznie zwiększoną podatność na przerost serca indukowany izoproterenolem. W niniejszym badaniu scharakteryzowaliśmy funkcje HRC związane z cyklem Ca(2+) i patogenezą przerostu serca przy użyciu z wykorzystaniem siRNA in vitro i adenowirusów (AAV) in vivo. (AAV) za pośrednictwem systemów knock-down (KD), odpowiednio. METODOLOGIA/GŁÓWNE ODKRYCIA: System HRC-KD za pośrednictwem AAV zastosowano z lub bez mysiego modelu C57BL/6 niewydolności serca wywołanej zwężeniem aorty poprzecznej serca (TAC-FH) w celu zbadania, czy HRC-KD może poprawić czynność serca w niewydolności serca (FH). Początkowo spodziewaliśmy się, że HRC-KD może wywołać regenerację serca w niewydolności serca (FH), ponieważ wcześniej zaprojektowane siRNA za pośrednictwem HRC-KD zwiększyło cyklizację Ca(2+) i zwiększyło aktywność RyR2 i SERCA2 bez zmiany obciążenia SR Ca(2+) w komórkach komorowych noworodków szczurów (NRVCs) i komórkach HL-1. HL-1. Jednak HRC-KD za pośrednictwem AAV9 w TAC-FH było związane z zmniejszonym skracaniem frakcji i zwiększonym włóknieniem serca w porównaniu z kontrolą. Stwierdziliśmy, że fosfo-RyR2, fosfo-CaMKII, fosfo-p38 MAPK i fosfo-PLB były znacząco zwiększone przez HRC-KD w TAC-FH. Znacząco Zwiększony poziom rozszczepionej kaspazy-3, markera śmierci komórek serca, został również markera śmierci komórek serca, co jest zgodne z wynikami testu TUNEL. WNIOSKI/ZNACZENIE: Zwiększony wyciek Ca(2+) i stężenie cytozolowego Ca(2+) stężenie spowodowane częściowym KD HRC może zwiększyć aktywność CaMKII i fosforylację p38 MAPK, powodując szlak śmierci mitochondrialnej obserwowany w TAC-FH. Nasze wyniki przedstawiają dowody na to, że obniżenie poziomu HRC może pogorszyć czynność serca w TAC-FH poprzez zaburzony cykl Ca(2+) za pośrednictwem SR cycling. --- TŁO: Ludzki wariant genetyczny (Ser96Ala) w siateczce sarkoplazmatycznej (SR) bogatym w histydynę białku wiążącym Ca(2+) (HRC) został powiązany z komorową arytmią i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej. arytmią komorową i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej. Jednakże, dokładne mechanizmy wpływające na funkcję SR i prowadzące do arytmii pozostają nieuchwytne. METODY I WYNIKI: Wygenerowaliśmy transgeniczne myszy z ekspresją specyficzną dla serca ekspresją ludzkiego Ala96 HRC lub Ser96 HRC w zerowym tle, aby ocenić funkcji przy braku endogennego białka. Ala96 HRC zmniejszyła (25% do 30%) kurczliwość kardiomiocytów i kinetykę Ca2+ w porównaniu z Ser96 HRC przy braku przy braku jakichkolwiek nieprawidłowości strukturalnych lub histologicznych. Ponadto częstotliwość fal Ca2+ była znacznie wyższa (10-krotnie), chociaż obciążenie SR Ca2+ było zmniejszone (o 27%) w komórkach Ala96 HRC. Podstawowe mechanizmy obejmowały zmniejszona interakcja Ala96 HRC z triadyną, wpływająca na stabilność receptora ryanodyny (RyR). Rzeczywiście, prawdopodobieństwo otwarcia RyR, oceniane za pomocą wiązania wiązania ryanodyny, było znacząco zwiększone. Odpowiednio, warunki stresowe (5 Hz plus izoproterenol) indukowały skurcze następcze (65% w Ala96 w porównaniu z 12% w Ser96) i opóźnione afterdepolaryzacje (70% w Ala96 w porównaniu do 20% w Ser96). Zwiększonemu zwiększonemu wyciekowi SR Ca2+ towarzyszyła hiperfosforylacja (1,6-krotna) RyR w Ser2814 przez kinazę białkową II zależną od kalmoduliny. Odpowiednio, włączenie inhibitora kinazy białkowej II zależnej od kalmoduliny KN93 zapobiegało fosforylacji Ser2814 fosforylacji i częściowo odwróciło wzrost częstotliwości iskier Ca2+ i produkcji fal. produkcji fal. Równoległe badania in vivo ujawniły ektopię komorową na krótkotrwałej prowokacji izoproterenolem i zwiększoną (4-krotnie) skłonność do arytmii, w tym nieutrwalonego częstoskurczu komorowego, po zawale mięśnia sercowego w Ala96 HR po zawale mięśnia sercowego u myszy Ala96 HRC. WNIOSKI: Odkrycia te sugerują, że nieprawidłowe uwalnianie SR Ca2+ i zwiększona podatność na opóźnione następcze depolaryzacje leżą u podstaw wyzwalanej arytmii u ludzkich nosicieli Ala96 HRC.
Czy białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest związane z arytmią i chorobami serca?
Białko wiążące wapń bogate w histydynę (HRC) jest białkiem wiążącym Ca(2+) o wysokiej pojemności i niskim powinowactwie, które może odgrywać potencjalną rolę w niewydolności serca i arytmogenezie ze względu na jego aktywność jako regulatora wychwytu SR Ca(2+) i uwalniania Ca(2+). Ponadto myszy HRC null wykazywały znacznie przesadną odpowiedź na indukcję przerostu serca izoproterenolem w porównaniu z ich miotami typu dzikiego. Ludzki wariant genetyczny (Ser96Ala) w HRC został powiązany z arytmią komorową i nagłą śmiercią w kardiomiopatii rozstrzeniowej.