Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих
В работе использован метод реконструкции миофибриллы миокарда из составляющих ее структурных (актомиозин) и регуляторних (тропомиозин и тропониновый комплекс) белков. С помощью этого метода изучали влияние регуляторних белков, выделенных из миокарда практически здорового донора и миокарда лица, ст...
Saved in:
| Published in: | Биополимеры и клетка |
|---|---|
| Date: | 2000 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
2000
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153092 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих / О.М. Федоркова, Т.В. Ковеня, В.И. Бобык, Д.В. Рябенко, В.С. Трегубов, В.М. Данилова, Л.Л. Сидорик, Г.Х. Мацука // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 425-429. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-153092 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Федоркова, О.М. Ковеня, Т.В. Бобык, В.И. Рябенко, Д.В. Трегубов, В.С. Данилова, В.М. Сидорик, Л.Л. Мацука, Г.Х. 2019-06-13T13:48:33Z 2019-06-13T13:48:33Z 2000 Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих / О.М. Федоркова, Т.В. Ковеня, В.И. Бобык, Д.В. Рябенко, В.С. Трегубов, В.М. Данилова, Л.Л. Сидорик, Г.Х. Мацука // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 425-429. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0233-7657 DOI:http://dx.doi.org/10.7124/bc.000586 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153092 577.152 В работе использован метод реконструкции миофибриллы миокарда из составляющих ее структурных (актомиозин) и регуляторних (тропомиозин и тропониновый комплекс) белков. С помощью этого метода изучали влияние регуляторних белков, выделенных из миокарда практически здорового донора и миокарда лица, страдавшего дилатационной кардиомиопатией (ДКМЛ), на Mg²⁺-A ТРазную активность актомиозинов из этих же тканей. При перекрестной реконструкции миофибриллы чувствительность десенситизированного актомиозина к Са²⁺ восстанавливалась и практически не зависела от происхождения ни актомиозина, ни тропомиозин-тропонинового комплекса. Актомиозин быка использовали как стандартный белок для сравнения с актомиозинами человека при добавлении регуляторних компонентов. Обнаруженное уменьшение Mg²⁺ - АТРазной активности актомиозина миокарда в 1,5 раза у больных ДКМП по сравнению со здоровыми людьми предположительно можно объяснить модификационными изменениями сокра тительных белков при ДКМП. У роботі використано метод реконструкції міофібрили міокарда із складаючих її структурних (актоміозин) та регуляторних (тропоміозин та тропоніновий комплекс) білків. Задопомогою цього методу вивчали вплив регуляторних білків, виділених з міокарда практично здорового донора та міокарда особи, що страждала на дилатаційну кардіоміопатію (ДКМП), на Mg²⁺ -АТРазну активність актоміозинів із цих же тканин. При перехресній реконструкції міофібрили чутливість десенситизованого актоміозину до Са²⁺ відновлювалася та практично не залежала від походження ні актоміозину, ні тропоміозинтропонінового комплексу. Актоміозон бика використовували як стандартний білок для порівняння з актоміозином людини при додаванні регуляторних компонентів. Встановлене зменшення Mg²⁺ -АТРазної активності актоміозину міокарда у 1,5 разу у хворих на ДКМП при порівнянні зі здоровими людьми можна пояснити модифікаційними змінами скоротливих білків при ДКМП. The method of myocardial myofibril reconstruction from structural (actomyosln) and regulatory (tropomyosin and troponin) proteins has been used. The influence of the regulatory proteins purified from healthy donor's myocardium and from myocardium affected by dilated cardiomyopathy (DCM) on the Mg²⁺ -ATPase activity of actomyosin from the tissues has been studied by this method. During cross-myofibril reconstruction the sensitivity of desensitive acto-myosin to Ca²⁺ was restored and it did not depend either on actomyosin or tropomyosin-troponin complex origin. Bovine actomyosin has been used as a standard protein in comparison with human actomyosin during addition of the regulatory proteins. The Mg²⁺ -ATPase actomyosin activity was 1.5 times lower for DCM patients than for healthy donors. It probably depends on modification changes of contractile proteins during DCM development. ru Інститут молекулярної біології і генетики НАН України Биополимеры и клетка Биомедицина Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих Вивчення молекулярних механізмів функціонування кардіоміоцитів при дилатаційній кардіоміопатії на моделі реконструйованої міофібрили міокарда ссавців Investigation of molecular mechanism of cardiomyocytes function at dilated cardiomyopathy using the model of mammals myocardium myofibrile reconstruction Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| spellingShingle |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих Федоркова, О.М. Ковеня, Т.В. Бобык, В.И. Рябенко, Д.В. Трегубов, В.С. Данилова, В.М. Сидорик, Л.Л. Мацука, Г.Х. Биомедицина |
| title_short |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| title_full |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| title_fullStr |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| title_full_unstemmed |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| title_sort |
изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих |
| author |
Федоркова, О.М. Ковеня, Т.В. Бобык, В.И. Рябенко, Д.В. Трегубов, В.С. Данилова, В.М. Сидорик, Л.Л. Мацука, Г.Х. |
| author_facet |
Федоркова, О.М. Ковеня, Т.В. Бобык, В.И. Рябенко, Д.В. Трегубов, В.С. Данилова, В.М. Сидорик, Л.Л. Мацука, Г.Х. |
| topic |
Биомедицина |
| topic_facet |
Биомедицина |
| publishDate |
2000 |
| language |
Russian |
| container_title |
Биополимеры и клетка |
| publisher |
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Вивчення молекулярних механізмів функціонування кардіоміоцитів при дилатаційній кардіоміопатії на моделі реконструйованої міофібрили міокарда ссавців Investigation of molecular mechanism of cardiomyocytes function at dilated cardiomyopathy using the model of mammals myocardium myofibrile reconstruction |
| description |
В работе использован метод реконструкции миофибриллы миокарда из составляющих ее структурных (актомиозин) и регуляторних (тропомиозин и тропониновый комплекс) белков. С помощью этого метода изучали влияние регуляторних белков, выделенных из миокарда практически здорового донора и миокарда лица, страдавшего дилатационной кардиомиопатией (ДКМЛ), на Mg²⁺-A ТРазную активность актомиозинов из этих же тканей. При перекрестной реконструкции миофибриллы чувствительность десенситизированного актомиозина к Са²⁺ восстанавливалась и практически не зависела от происхождения ни актомиозина, ни тропомиозин-тропонинового комплекса. Актомиозин быка использовали как стандартный белок для сравнения с актомиозинами человека при добавлении регуляторних компонентов. Обнаруженное уменьшение Mg²⁺ - АТРазной активности актомиозина миокарда в 1,5 раза у больных ДКМП по сравнению со здоровыми людьми предположительно можно объяснить модификационными изменениями сокра тительных белков при ДКМП.
У роботі використано метод реконструкції міофібрили міокарда із складаючих її структурних (актоміозин) та регуляторних (тропоміозин та тропоніновий комплекс) білків. Задопомогою цього методу вивчали вплив регуляторних білків, виділених з міокарда практично здорового донора та міокарда особи, що страждала на дилатаційну кардіоміопатію (ДКМП), на Mg²⁺ -АТРазну активність актоміозинів із цих же тканин. При перехресній реконструкції міофібрили чутливість десенситизованого актоміозину до Са²⁺ відновлювалася та практично не залежала від походження ні актоміозину, ні тропоміозинтропонінового комплексу. Актоміозон бика використовували як стандартний білок для порівняння з актоміозином людини при додаванні регуляторних компонентів. Встановлене зменшення Mg²⁺ -АТРазної активності актоміозину міокарда у 1,5 разу у хворих на ДКМП при порівнянні зі здоровими людьми можна пояснити модифікаційними змінами скоротливих білків при ДКМП.
The method of myocardial myofibril reconstruction from structural (actomyosln) and regulatory (tropomyosin and troponin) proteins has been used. The influence of the regulatory proteins purified from healthy donor's myocardium and from myocardium affected by dilated cardiomyopathy (DCM) on the Mg²⁺ -ATPase activity of actomyosin from the tissues has been studied by this method. During cross-myofibril reconstruction the sensitivity of desensitive acto-myosin to Ca²⁺ was restored and it did not depend either on actomyosin or tropomyosin-troponin complex origin. Bovine actomyosin has been used as a standard protein in comparison with human actomyosin during addition of the regulatory proteins. The Mg²⁺ -ATPase actomyosin activity was 1.5 times lower for DCM patients than for healthy donors. It probably depends on modification changes of contractile proteins during DCM development.
|
| issn |
0233-7657 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/153092 |
| citation_txt |
Изучение молекулярных механизмов функционирования кардиомиоцитов при дилатационной кардиомиопатиии на модели реконструированной миофибриллы миокарда млекопитающих / О.М. Федоркова, Т.В. Ковеня, В.И. Бобык, Д.В. Рябенко, В.С. Трегубов, В.М. Данилова, Л.Л. Сидорик, Г.Х. Мацука // Биополимеры и клетка. — 2000. — Т. 16, № 5. — С. 425-429. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT fedorkovaom izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT kovenâtv izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT bobykvi izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT râbenkodv izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT tregubovvs izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT danilovavm izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT sidorikll izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT macukagh izučeniemolekulârnyhmehanizmovfunkcionirovaniâkardiomiocitovpridilatacionnoikardiomiopatiiinamodelirekonstruirovannoimiofibrillymiokardamlekopitaûŝih AT fedorkovaom vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT kovenâtv vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT bobykvi vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT râbenkodv vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT tregubovvs vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT danilovavm vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT sidorikll vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT macukagh vivčennâmolekulârnihmehanízmívfunkcíonuvannâkardíomíocitívpridilatacíiníikardíomíopatíínamodelírekonstruiovanoímíofíbrilimíokardassavcív AT fedorkovaom investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT kovenâtv investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT bobykvi investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT râbenkodv investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT tregubovvs investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT danilovavm investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT sidorikll investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction AT macukagh investigationofmolecularmechanismofcardiomyocytesfunctionatdilatedcardiomyopathyusingthemodelofmammalsmyocardiummyofibrilereconstruction |
| first_indexed |
2025-11-25T22:33:38Z |
| last_indexed |
2025-11-25T22:33:38Z |
| _version_ |
1850567585291042816 |
| fulltext |
ISSN 0233-7657. Биополимеры и клетка. 2000. Т. 16. № 5
БИОМЕДИЦИНА
Изучение молекулярных механизмов
функционирования кардиомиоцитов при
дилатационной кардиомиопатиии на
модели реконструированной миофибриллы
миокарда млекопитающих
О. M. Федоркова, Т. В. Ковеня, В. И- Бобык, Д. В. Рябенко1, В. С. Трегубое2,
В. M. Данилова2, Л. Л- Сидорик, Г. X. Мацука
Институт молекулярной биологии и генетики НАН Украины
Ул. Академика Заболотного, 150, Киев, 03143, Украина
Институт кардиологии им. акад. Н. Д. Стражеско АМН Украины
Ул. Народного ополчения, 5, Киев, 03151, Украина
2
НИИ физиологии Киевского национального университета имени Тараса Шевченко
Пр. Глушкова, 2, корп. 12, Киев, 03022, Украина
В работе использован метод реконструкции миофибриллы миокарда из составляющих ее струк
турных (актомиозин) и регуляторних (тропомиозин и тропониновый комплекс) белков. С
помощью этого метода изучали влияние регуляторних белков, выделенных из миокарда практи
чески здорового донора и миокарда лица, страдавшего дилатационной кардиомиопатией (ДКМЛ),
на Mg*+-A ТРазную активность актомиозинов из этих же тканей. При перекрестной реконструк
ции миофибриллы чувствительность десенситизированного актомиозина к Са2+ восстанавлива
лась и практически не зависела от происхождения ни актомиозина, ни тропомиозин-тропонино-
вого комплекса. Актомиозин быка использовали как стандартный белок для сравнения с актомио-
зинами человека при добавлении регуляторних компонентов. Обнаруженное уменьшение Mg*+-
АТРазной активности актомиозина миокарда в 1,5 раза у больных ДКМП по сравнению со
здоровыми людьми предположительно можно объяснить модификационными изменениями сокра
тительных белков при ДКМП.
Введение. При дилатационной кардиомиопатии
(ДКМП) наблюдается дилатация и нарушение со
кратимости левого и/или обоих желудочков сердца
[1 ]. Тяжелое течение болезни и комплексность
вызывающих ее причин делают изучение этиоло
гии ДКМП предметом повышенного интереса био
логов и медиков. Принято считать, что биохимиче
ским эквивалентом сокращения миоцита является
Mg^-АТРазная активность актомиозина (AM), из
меренная при физиологической ионной силе и мик-
© О. М. ФЕДОРКОВА, Т. В. КОВЕНЯ, В. И. БОБЫК,
Д. В. РЯБЕНКО, В. С. ТРЕГУБОВ, В. М. ДАНИЛОВА,
Л. Л. СИДОРИК, Г. X. МАЦУКА, 2000
ромолярной концентрации Са 2 + . Регуляторные бел
ки миофибриллы — тропомиозин (ТМ) и тропони
новый комплекс (Тн) — играют ключевую роль в
регуляции Са 2 +-чувствительного взаимодействия
актина и миозина [2 ]. Одним из важных биохими
ческих механизмов угнетения сократимости мио
карда является снижение активности АТРазы его
миозина, расщепляющего АТР и выполняющего
роль механо-химического преобразователя энергии
[3 ]. Снижение активности АТРазы миозина сопро
вождается нарушением актин-миозинового взаимо
действия, что приводит к уменьшению скорости
сокращения миофибрилл и снижению утилизации
АТР миокардом.
425
ФЕДОРКОВА О. М. И ДР.
Цель данной работы состояла в изучении мо
лекулярных механизмов функционирования кар-
диомиоцитов при ДКМП на модели реконструиро
ванной миофибриллы миокарда млекопитающих.
Для этого были подобраны условия реконструкции
сократительного аппарата миофибриллы кардиоми-
оцита. На первом этапе исследований использовали
миофибриллярные белки сердца быка, эти же усло
вия были применены для перекрестной реконструк
ции миофибриллы из миокардиальных белков че
ловека.
Материалы и методы. Патологоанатомический
материал был любезно предоставлен Институтом
кардиологии им. Н. Д. Стражеско АМН Украины.
Препараты AM выделяли из миокарда быка
(АМб) и человека (АМн — из миокарда практиче
ски здорового лица, АМд — из миокарда человека,
страдавшего ДКМП) по методу [6]. ТМ и Тн
получали по описанным ранее методикам [7, 8 ] из
нормального и дилатационного миокардов челове
ка.
Концентрации получаемых белков определяли
по методу [4]. Электрофорез белков проводили в
ПААГ в денатурирующих условиях по [5].
АТРазную реакцию осуществляли при темпе
ратуре 37 °С в течение 5 мин в среде, содержащей
60 мМ КС1, 5 мМ MgCl2, 10 мМ имидазол (рН
7,0), 0,25 мМ АТР и а) 100 мкМ СаС12 (Са2+-среда)
или б) 1 мМ этиленгликоль-бис-(2-аминоэтиловый
эфир) -N, N-тетрауксусной кислоты (ЭГТА-среда).
Реакцию останавливали добавлением НСЮ 4 до ко
нечной концентрации 0,3 М. АТРазную активность
актомиозина оценивали по количеству отщеплен
ного неорганического фосфата, который определя
ли в инкубационной среде при длине волны 650 нм,
используя окрашивание малахитовым зеленым [9 ].
Чувствительность AM к Са 2 + рассчитывали по фор
муле
Ч - С а 2 + _ ( А Т Р - С а ^ - АТР-ЭГТА)
А Т Р - С а 2 +
100%,
где Ч-Са 2 + — чувствительность AM к кальцию;
АТР-Са' — АТРазная активность AM в Са -среде;
АТР-ЭГТА — АТРазная активность AM в ЭГТА-
среде.
При статистической обработке результатов ис
следования использовали пакет статистических
программ «STATIST1CA for Windows 5.1». Для
оценки достоверности различий показателей ис
пользовали ґ-критерий Стьюдента и Mann-Whitney
U тест. Значение р < 0,05 рассматривали как кри
терий достоверности различий.
Результаты и обсуждение. Применяемые нами
методы выделения AM, ТМ и Тн позволяют полу-
Рис. 1. Электрофореграмма препаратов актомиозина, выде
ленных из миокарда быка (7), из миокарда здорового человека
(2) и из миокарда больного ДКМП (3), препаратов тропомиози-
на из нормального миокарда человека (4) и ДКМП миокарда
(5), препаратов тропонинового комплекса из нормального (6) и
ДКМП (7) миокардов
чить достаточные для выполнения дальнейших ис
следований количества очищенных препаратов бел
ков. Электрофореграммы этих белковых препара
тов представлены на рис. 1. AM многократно пере
осаждали водой для получения препаратов акто
миозина, нечувствительных к ионам Са 2 + Именно
эти десенситизированные препараты AM брали в
дальнейшем для реконструкции миофибриллы. Бы
чий AM использовали как стандартный белок для
сравнения с актомиозинами человека при добавле
нии к ним регуляторных компонентов сократитель
ного аппарата.
Неорганический фосфат в инкубационной
АТРазной среде определяли, используя окрашива
ние малахитовым зеленым. Данный метод выбран
как один из наиболее чувствительных (в 35 раз
более чувствителен, чем метод определения Р, по
[9]), что очень важно в экспериментах с малым
количеством исходного материала, в частности, с
миокардом человека.
Оказалось, что Mg2+-ATPa3Hafl активность
АМн как в Са 2 +-, так и в ЭГТА-средах составляла
86,04±6,49 и 82,04±4,65 нмоль Р,-мг белка"1 мин"1
соответственно и в 1,5 раза превышала (р < 0,05)
аналогичные показатели АМд (49,33±3,46 и
426
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАРДИОМИОЦИТОВ
50,89±7,09 нмоль Р.-мг белка"1-мин"1 соответст
венно) ,
Результаты определения АТРазной активности
препаратов AM при добавлении регуляторних ком
понентов (ТМ и Тн) приведены в таблице. Расчеты
показали, что добавление ТМ—Тнд ко всем иссле
дуемым актомиозинам сопровождается более выра
женным угнетением их АТРазной активности в
бескальциевой среде (рис. 2). Так, добавление
ТМ—Тнд приводило к снижению АТРазной актив
ности АМб, АМн и АМд на 81,9; 32,4 и 41,0 %
соответственно. При добавлении ТМ—Тнн в этих
же условиях было выявлено снижение АТРазной
активности на 30,1 % для АМд и лишь на 14,6 %
для АМн и 35,1 % для АМб. В Са2 +-среде (рис 3)
добавление ТМ—Тнн к AM сопровождается повы
шением АТРазной активности АМб на 32,2 %,
АМн —на 38,6 % и АМд — на 27,6 %. В случае
же добавления ТМ—Тнд АТРазная активность
АМб в Са 2 +-среде увеличивалась на 37,8 %,
АМн — на 50,2 %, а АМд — всего на 19,1 %.
На сегодня практически не изученными оста
ются молекулярные механизмы, приводящие к раз
витию ДКМП. Рядом исследователей, в том числе
в нашей лаборатории, показано наличие аутоанти-
тел к белкам саркомера кардиомиоцита в сыворот
ке крови больных — к миозину, актину, тропомио-
зину, тропониновому комплексу [8, 10—12]. Нами
было показано увеличение иммунореактивности
миозина из миокарда больных ДКМП по сравне
нию с миозином из миокарда практически здоро
вых лиц [11 ] при их одинаковой электрофоретиче-
ской подвижности и изоэлектрической точке. В
связи с этим было выдвинуто предположение о том,
что при развитии дилатации в молекуле миозина
происходят структурные перестройки, сопровожда
ющиеся изменением его антигенных свойств и,
возможно, ферментативной активности. Известно,
что расщепление АТР миозином в клетке модули
руется несколькими факторами. АТРазная актив
ность миозина в значительной мере активируется
актином и регулируется тропомиозин-тропонино-
% -л
80 -
АШ АМн АМд
Рис 2. Степень изменения (%) АТРазной активности актомио-
зина бычьего (АМб), актомиозина из миокарда здорового донора
(АМн) и из ДКМП миокарда (АМд) в ЭГТА-среде при добавле
нии тропонин-тропомиозиновых регуляторных комплексов, вы
деленных из миокарда больного ДКМП (7) и из нормального
миокарда (2). За 100 % принято исходное значение активности
актомиозина
АТРазная активность актомиозина из миокарда быка (АМб), из нормального миокарда человека (АМн) и из миокарда
больного ДКМП (АМд) в Са2+~ и ЭГТА-средах при добавлении тропомиозин-тропонинового комплекса, выделенного из
нормального (ТМ-Тнн) и дилатационного (ТМ-Тнд) миокардов человека (М±т)
427
ФЕДОРКОВА О М. И ДР.
Рис. 3. Степень изменения (%) АТРазной активности актомио
зина бычьего (АМб), актомиозина из миокарда здорового донора
(АМн) и из ДКМП миокарда (АМд) в Са 2 -среде при добавле
нии тропонин-тропомиозиновых регуляторных комплексов, вы
деленных из миокарда больного ДКМП (7) и из нормального
миокарда (2). Исходное значение активности актомиозина при
нято за нуль
вым комплексом в зависимости от концентрации
кальция в миоплазме [2 ]. В литературе описана, с
одной стороны, корреляция между изменениями
АТРазной активности сократительных белков мио-
цита при развитии различных патологий миокарда
[13], с другой, — было продемонстрировано, что
снижение сократимости, замедление расслабления
и нарушение ответа на изменение частоты сокра
щений при ДКМП могут происходить на уровне
отдельных кардиомиоцитов [16]. Обнаруженное
нами значительное падение активности актомиози-
новой АТРазы при ДКМП согласуется с этими
данными и подтверждает предположение о том, что
в основе нарушений функционирования миокарда
могут быть изменения, происходящие на клеточно-
молекулярном уровне. На наш взгляд, снижение
активности АТРазы AM — это, возможно, один из
важных механизмов уменьшения сократительной
функции миокарда при ДКМП.
Мы изучали АТРазную активность препаратов
актомиозина исходя из того, что эта система дает
более адекватное представление о данной физиоло
гически важной реакции по сравнению с препара
тами миофибрилл, которые часто бывают загрязне
ны клеточными органеллами (митохондрии, сар-
коплазматический ретикулум), имеющими свои
собственные АТРазы, что может осложнить интер
претацию результатов [13]. Используемая нами
методика выделения препаратов AM достаточной
степени чистоты и активности позволила получить
результаты, сравнимые для белков из разных мио
кардов.
Для того чтобы приблизиться к условиям фун
кционирования АТРазы в живой клетке и изучить
влияние ТМ и Тн на AM при развитии дилатации,
нами был использован метод реконструкции сокра
тительного аппарата миофибриллы из предвари
тельно десенситизированного AM и регуляторных
белков. При перекрестной реконструкции миофиб
риллы, т. е. при добавлении к десенситизированно-
му актомиозину регуляторного комплекса из нор
мального (ТМ—Тнн) и ДКМП (ТМ—Тнд) миокар
дов, чувствительность его к Са 2 + восстанавлива
лась. Как видно из таблицы, последняя составляла
43,52±6,42 и 52,18±4,08 % при добавлении к АМд
ТМ—Тнн и ТМ—Тнд соответственно и 37,96±5,24
и 54,37±8,25 % при добавлении к АМн. В экспе
риментах с бычьим AM получены следующие зна
чения чувствительности к Са 2 + для ТМ—Тнн и
ТМ—Тнд: 46,72±2,83 и 58,78±511 % соответст
венно. Из приведенных данных следует, что чувст
вительность к Са 2 + реконструированных препаратов
практически не зависела от происхождения ни AM,
ни регуляторных белков.
Принято считать, что при сердечной недоста
точности происходит снижение чувствительности
сократительных белков к Са 2 + [14]. При ДКМП
также отмечено нарушение аккумуляции Са 2 + бел
ками саркоплазматического ретикулума, что ведет
к нарушению нормального сокращения саркомеров
[15]. Однако в нашем исследовании мы не наблю
дали достоверных различий в чувствительности к
Са 2 + всех трех реконструированных препаратов ак-
томиозинового комплекса (р < 0,05).
Полученные данные позволяют приблизиться к
пониманию молекулярных механизмов функцио
нирования кардиомиоцитов и сердечной мышцы в
целом при различных сердечно-сосудистых патоло
гиях, в частности, при ДКМП.
О. М. Федоркова, Т. В. Ковеня, В. I. Бобик, Д В. Рябенко,
В. С. Трегубое, В. М. Данилова, Л. Л. Сидорик, Г. X. Маиука
Вивчення молекулярних механізмів функціонування
кардіоміоцитів при дилатаційній кардіоміопатії на моделі
реконструйованої міофібрили міокарда ссавців
Резюме
У роботі використано метод реконструкції міофібрили міо
карда J3 складаючих її структурних (актоміозин) та регуля
торних (тропоміозин та тропоніновий комплекс) білків. За
428
МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КАРДИОМИОЦИТОВ
допомогою цього методу вивчали вплив регуляторних білків,
виділених з міокарда практично здорового донора та міокарда
особи, що страждала на дилатаційну кардіоміопатію
(ДКМП), на Mg -АТРазну активність актоміозинів із цих же
тканин. При перехресній реконструкції міофібрили чутливість
десенситизованого актоміозину до Са відновлювалася та
практично не залежала від походження ні актоміозину, ні
тропоміозинтропонінового комплексу. Актоміозон бика вико
ристовували як стандартний білок для порівняння з ак
томіозином людини при додаванні регуляторних компонентів.
Встановлене зменшення Mg -АТРазної активності актоміо
зину міокарда у 1,5 разу у хворих на ДКМП при порівнянні зі
здоровими людьми можна пояснити модифікаційними змінами
скоротливих білків при ДКМП.
О. М. Fedorkova, Т. V. Kovenja, V. J. Bobyk, D. V. Ryabenko, V.
S. Tregubov, V. M Danilova, L. L. Sidorik, G. Kh. Matsuka
Investigation of molecular mechanism of cardiomyocytes function at
dilated cardiomyopathy using the model of mammals myocardium
myofibrile reconstruction
Summary
The method of myocardial myofibril reconstruction from structural
(actomyosin) and regulatory (tropomyosin and troponin) proteins
has been used. The influence of the regulatory proteins purified from
healthy donofs myocardium and from myocardium affected by
dilated cardiomyopathy (DCM) on the Mg -ATPase activity of
actomyosin from the tissues has been studied by this method. During
cross-myofibril^reconstruction the sensitivity of desensitive acto
myosin to Ca was restored and it did not depend either on
actomyosin or tropomyosin-troponin complex origin. Bovine acto
myosin has been used as a standard protein in comparison with
human actomyosin during addition of the regulatory proteins. The
Mg -ATPase actomyosin activity was 1.5 times lower for DCM
patients than for healthy donors. It probably depends on modifi
cation changes of contractile proteins during DCM development.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Report of 1995 WHO, Task Force on the definition and
classification of cardiomyopathies / / Circulation.—1996.—
93.—P. 841—842.
2. Филатов В. Л., Катруха А. Г., Буларгина Т. В., Гусев Н.
Б. Тропонин: строение, свойства и механизм функцио
нирования / / Биохимия.—1999.—64.—С. 1155—1174.
3. Любимова М. Я., Энгельгардт В. А. Аденозинтрифос-
фатаза и миозин мышц / / Биохимия.—1939.—4, № 6.—
С. 716—736.
4. Bradford М. М. A rapid and sensitive method for quantitation
of microgram quantities of protein utilizing the principle of dye
binding / / Anal. Biochem.—1976.—72.—P. 248—254.
5. Sobieszek A. Gradient polyacrylamide gel electrophoresis in
presence of sodium [dodecyi sulfate]: A practical approach to
muscle contractile and regulatory proteins / / Electropho
resis.—1994.—15.—P. 1014—1020.
6. Margossian S. S. Reversible dissociation of dog cardiac myosin
regulatory light chain 2 and its influence on ATP hydrolysis / /
J. Biol. Chem.—1985.—260.—P. 13747—13754.
7. Сидорик Л. Л., Федоркова О. M.t Ковеня Т. В., Бобык В.
И., Роднин Н. В., Маиука Г. X. Структурно-функцио
нальное изучение тропомиозина миокарда как аутоанти-
гена при дилатационной кардиомиопатии / / Биополимеры
и клетка.—1998.—14, № 3.—С. 203—209.
8. Сидорик Л. Л., Федоркова О. М., Рябенко Д. В., Бобык В.
И., Данилова В. М., Трегубое В. С, Маиука Г. X. Сравни
тельное исследование иммунореактивности тропонинового
комплекса при дилатационной кардиомиопатии / / Био
полимеры и клетка.—2000.—16, № 1.—С. 40—45.
9. Kodama Т., Fukui К., Kometani К. The initial phosphate burst
in ATP hydrolysis by myosin and subfragment-1 as studied by
a modified malachite green method for determination of
inorganic phosphate / / J. Biochem.—1986.—99.—P. 1465—
1472.
10. Caforio A. L. P. Role of autoimmunity in dilated car
diomyopathy / / Br. Heart J.—1994.—72 (Suppl.).— P. 30—
34.
11. Sidorik L. L.f Rodnin N. V., Bobyk V. 1., Ryabenko D. V.,
Veberov A. K, Tkachenko T. Yu , Matsuka G. Kh. Investiga
tion of autoantibodies directed against tissue-specific myocar
dial antigens in dilated cardiomyopathy / / Биополимеры и
клетка.—1995.—И, № 1.—С. 81—86.
12. Konstadoulakis М., Kroumbouzou И., Tsiamis Е., Trikas А,
Toutouzas P. Clinical significance of antibodies against tropo
myosin, actin and myosin in patients with dilated cardio
myopathy / / J. Clin. Lab. Immunol.—1993.—N 40 (2).—
P. 61—67.
13. Scheuer /., Bhan A. K. Adenosine triphosphatase activity and
physiological function / / Circ. Res.—1979.—45.—P. 1—12.
14. Малая Л. T.f Горб Ю. Г., Радчинский И. Д. Хроническая
недостаточность кровообращения.—К.: Здоров'я, 1994.—
624 с.
15. MeyerM., Schillinger W., Pieske В., Holubarsch Ch., Heil-
mann С, Posival H., Kuwajima G., Mikoshiba К., Just H.,
Hasenfuss G. Alteration of sarcoplasmic reticulum proteins in
failing human dilated cardiomyopathy / / Circulation.—
1995.—92.—P. 778—784.
16. Anderson A. W., Malouf N. N, Oakeley A. E., Pagani E. D.,
Alien P. D. Troponin T isoforms expression in humans. A
comparison among normal and failing adult heart, fetal heart
and adult and fetal skeletal muscle / / Circ. Res.—1991.—
69.—P. 1226—1233.
УДК 577.152
Поступила в редакцию 01.06.2000
429
|