A harántcsíkolt izom kontrakció molekuláris szabályozása

Vezető: 
Prof. Dr. Csernoch László

 

Elért eredmények:
 
Az elektromechanikai kapcsolat két kulcsfehérjéjének rianodin és dihydropiridin receptor) tanulmányozása közelebb visz az izmok működésének megértéséhez. A kalcium sparkok az izmok lokalizált intracelluláris kalciumfelszabadulási eseményei, amelyeket konfokális mikroszkóppal lehet mérni. Intakt béka harántcsíkolt izmon koffeinnel és depolarizációval kiváltott kalcium sparkokat detektáltunk nagy sebességgel. Koffein kezelés vagy depolarizáció hatására a sparkok id[ben meghossyabbodtak. Mind a koffein, mind a depolarizáció növelte a sparkok előfordulási frekvenciáját, de az elemi kalcium események morfológiája különbözik a két állapotban. A sparkok amplitúdója és a félértékszélessége szignifikánsan nagyobb volt koffein kezelés után mint depolarizált sejteken.
 

Az endoplazmatikus retikulum Ca2+-tartalmának kiürülése során a belső raktárak feltöltésére az extracelluláris térből Ca2+-beáramlás történik (SOCE), melynek működése számos fehérje (STIM1, Orai1 és TRPC1) együttműködésétől függ. Kísérleteinkben liposzóma-mediált plazmid transzfekcióval C2C12 vázizomsejtekben túltermeltettük a TRPC1 fehérjét és az intracelluláris [Ca2+]-ban bekövetkező változásokat mértük. A TRPC1 overexpresszió eredményeként a SOCE amplitúdója és felszállási meredeksége szignifikánsan nőtt. A TRPC1 fehérje túltermeltetése hatására morfológiai változásokat is észleltünk, a myoblastok differenciálódása később kezdődött, és a myotubulusok vékonyabbak voltak a kontroll sejtkultúrákhoz viszonyítva. Eredményeink arra utalnak, hogy a TRPC1 expressziójának növelése a SOCE emelkedését okozza, és negatív visszacsatolással szabályozza a STIM1-Orai1 rendszert, valószínűvé téve ezen fehérjék együttműködését.

 

További tervek:
 
Az SRP35 egy frissen izolált protein, amit harántcsíkolt izmok sarcoplasmaticus reticulum mebránjában találtak, melyről ezidáig semmilyen funkcionális tulajdonságokra vonatkozó adat nem ismert. Ezért tervezzük a protein termeltetését és lokalizációjának vizsgálatát pEYFP-C1 plazmid segítségével in vitro és in vivo kísérletek során. Az in vivo kísérleteket egérekkel fogjuk végezni, amelyekbe 2-3 µg/µl koncentrációjú plazmidot juttatunk majd a flexor digitorum brevis-be elektroporáció során. Az elektroporációt követő 3.-5. napon az intracelluláris Ca2+-koncentráció változásainak detektálását tervezzük fluoreszcens mérések során.
 
Publikációk:
 
Nagy D, Kosztka L, Pap P, Nagy Z, Rusznák Z, Csernoch L, Szücs G. Cytoplasmic Ca2+ concentration changes evoked by muscarinic cholinergic stimulation in primary and metastatic melanoma cell lines. Melanoma Res. 2010 Nov 22. [Epub, in press]
Oláh T, Fodor J, Ruzsnavszky O, Vincze J, Berbey C, Allard B, Csernoch L: Overexpression of transient receptor potential canonical type 1 (TRPC1) alters both store operated calcium entry and depolarization-evoked calcium signals in C2C12 cells. Cell Calcium, 2011 49(6):415-425.