Connexin 43 działa jako cytoochronny mediator transdukcji sygnału przez stymulowanie mitochondrialnych kanałów KATP w kardiomiocytach myszy

Kanały potasowe (K +) w wewnętrznej błonie mitochondrialnej wpływają na funkcję i przeżycie komórek. Coraz więcej dowodów wskazuje, że wiele szlaków sygnałowych i działania farmakologiczne zbiegają się na mitochondrialnych, wrażliwych na ATP kanałach K + (mitoKATP) i PKC w celu nadania ochrony cytoprotekcyjnej przed martwiczym i apoptotycznym uszkodzeniem komórki. Jednak struktura molekularna kanałów mitoKATP pozostaje nierozwiązana, a mitochondrialne fosfoproteiny, które pośredniczą w cytoprotekcji przez PKC, pozostają do ustalenia. Ponieważ myszy z niedoborem białka głównego koneksyna 43 (Cx43) ze złączem sarcolemmal nie posiadają tej ochrony cytologicznej, postanowiliśmy zbadać możliwe powiązanie między mitochondrialną Cx43, funkcją kanału mitoKATP i aktywacją PKC. Poprzez zaciśnięcie łaty wewnętrznej błony podskórnej mysiej serca mitochondriów, odkryliśmy, że genetyczny niedobór Cx43, hamowanie farmakologicznej koneksyny przez karbenoksolon i blokowanie Cx43 przez mimetyk peptyd 43GAP27, zasadniczo zmniejszają zależną od diazoksydów stymulację kanałów mitoKATP. Tłumienie mitochondrialnego Cx43 hamowało aktywację kanału mitoKATP przez PKC. Kanały MitoKATP międzyfibrylarnych mitochondriów, które nie zawierają wykrywalnego Cx43, były niewrażliwe zarówno na aktywację PKC, jak i diazoksyd, dodatkowo demonstrując rolę Cx43 w stymulacji kanału mitoKATP i podział mitochondriów w sygnalizacji komórkowej. Nasze wyniki określają rolę mitochondrialnego Cx43 w ochronie komórek sercowych przed śmiercią i zapewniają związek między bodźcami cytoochronnymi a otwarciem kanału mitoKATP, czyniąc Cx43 atrakcyjnym celem terapeutycznym dla ochrony przed uszkodzeniem komórki. Wprowadzenie Uraz niedokrwienny może prowadzić do śmierci komórki i nieodwracalnej utraty funkcji w różnych układach biologicznych (1, 2). Zrozumienie wewnątrzkomórkowych mechanizmów sygnałowych, dzięki którym komórki chronią się przed uszkodzeniem wywołanym niedokrwieniem, ma ogromne znaczenie kliniczne w odniesieniu do leczenia i zapobiegania uszkodzeniom tkanek (3). Silną cytoprotekcyjną adaptację można wytworzyć przez krótkie epizody niedokrwienia, a następnie reperfuzję przed przedłużonym niedokrwieniem lub przez środki farmakologiczne, takie jak diazoksyd naśladujący te efekty wstępne (1, 2). Niedokrwienne wstępne kondycjonowanie (IP) prowadzi do uwolnienia hormonów lub agonistów, które wiążą się z receptorami sprzężonymi z białkiem G i aktywują ścieżki sygnałowe (1, 4). Mitochondria są zasadniczymi celami i efektorami w tych kaskadach cytoochronnych (1, 5). W szczególności, zasugerowano, że otwarcie mitochondrialnego trójfosforanu adenozyno-wrażliwego K + (mitoKATP) oraz aktywacja cytosolowej i mitochondrialnej kinazy białkowej C (PKCa) odgrywają kluczową rolę w ochronie przed uszkodzeniem komórek niedokrwiennych (1, 6, 7) . Jednak struktura molekularna kanałów mitoKATP pozostaje nierozwiązana i nie zidentyfikowano jeszcze mitochondrialnej fosfoproteiny, która może pośredniczyć w ochronie cytoprotekcyjnej przez te kinazy (6, 8). Ochrona cytoprotekcyjna zarówno farmakologiczna, jak i IP została zniesiona u zwierząt transgenicznych z niedoborem koneksyny 43 (9. 11). Connexin 43 (Cx43), główne białko złączenia przerw, jest zlokalizowane głównie w sarkolemmie, ale znajduje się również w wewnętrznej błonie mitochondrialnej (Figura 1) (10, 12). Aby określić, w jaki sposób mitochondrialny Cx43 może być zaangażowany w ścieżkę kondycjonowania, wykorzystaliśmy bezpośrednie jednokanałowe zapisy patch-clamp mitochlastów sercowych w celu zidentyfikowania możliwego połączenia między funkcją kanału mitoKATP, mitochondrialnego Cx43 i aktywacji PKC. Figura 1Cx43 jest obecna w izolowanych mitoblastach podkrytycznych. Mitochondria przygotowano przez wirowanie różnicowe, jak opisano w Metodach. Równa ilość białka (30 .g) z różnych frakcji izolacyjnych. tj. surowy homogenat izolowanych miocytów (TP), pierwszy osad z resztkami komórek (P1, odrzucony), drugi pelet zawierający mitochondria (P2), drugi supernatant (S2, odrzucony), nietknięte mitochondria (P3), mitoplasty (Mitopl). naniesiono na każdą ścieżkę, a białka analizowano metodą immunoblottingu. Immunoreaktywność na następujące białka służyła jako markery dla przedziałów komórkowych: GAPDH (marker cytosolowy), Na + / K + -ATPaza (marker błony komórkowej), SERCA2A (marker retopulum endoplazmatycznego), VDAC (zewnętrzny mitochondrialny marker błony), UCP2 (wewnętrzny mitochondrialny marker błony ). Wyniki Poprzez zaciśnięcie łaty wewnętrznej membrany mitochondriów podprzepaczkowych (mitoplastów) przygotowanych z izolowanych kardiomiocytów, potwierdziliśmy istnienie mitochondrialnych kanałów KATP u myszy typu dzikiego. W roztworze K + (150 mM KCl), prądy jednokanałowe zależne od napięcia o jednostajnym przewodnictwie 13,7. 0,3 pS, amplituda 0,83. 0,05 pA, a prawdopodobieństwo otwarcia 0,29%. 0,08% (Po, całkowita, przy ~ 60 mV, n = 22) uzyskano (Figura 2, A i B, Figura 3, B i C oraz Tabela 1)
[podobne: mma core, mleko w proszku dla dzieci, mmacore ]
[przypisy: dieta przyspieszająca metabolizm jadłospis, ciasto marchewkowe wegańskie, powiększone węzły chłonne w jamie brzusznej ]