Skip to content

Degradacja histonowej deacetylazy i aktywacja MEF2 sprzyjają powstawaniu wolnych mięśni mięśniaków ad 6

2 miesiące ago

606 words

FLAG-HDAC4, -7 i MITR (wariant splicingowy HDAC9) również ubikwitynowano w komórkach C2C12 (dane nie pokazane). Aby określić, czy ubikwitynacja HDAC5 występuje w jądrze komórkowym lub w cytoplazmie, porównywaliśmy ubikwitynację WT HDAC5, która ulega ekspresji głównie w jądrze (Figura 5D), i mutantowi HDAC5 z mutacją w jądrowym sygnale lokalizacyjnym, HDAC5 (K270R). (Figura 5D). Jak pokazano na Figurze 5E, mutant K270R nie był ubikwitynowany, podczas gdy fuzja sygnału lokalizacji jądrowej SV40a (SV40-NLS) z białkiem HDAC5 (K270R) przywracała lokalizację jądra i ubikwitynację. Razem te wyniki pokazują, że ubikwitynian HDAC5 występuje w jądrze. Blokada do degradacji HDAC in vivo przez MG132. Aby określić, czy HDAC klasy II są degradowane przez ścieżkę proteasomów w powolnych, oksydacyjnych mięśniach mięśniowych in vivo, 8-tygodniowe myszy płci męskiej WT C57BL / 6 wstrzyknięto DMSO lub MG132, a ekspresję HDAC4 i -5 badano w soleus, GP, piszczelowe przednie i mięśnie szkieletowe EDL po 6 godzinach, okres czasu pokazany poprzednio zapewniał hamowanie proteasomu in vivo (27). Traktowanie MG132 in vivo zwiększało poziom ekspresji białka HDAC4 i HDAC5 w soleus do poziomu EDL (odpowiednio Figura 5, F i G), zgodnie z wynikami in vitro i wykazując, że białka HDAC klasy II są specyficznie degradowane przez proteasom w powolnych i oksydacyjnych mięśniakowatych. Wreszcie, ponieważ traktowanie MG132 skutkuje wzrostem białka HDAC klasy II, zbadaliśmy jego wpływ na aktywność MEF2 in vivo przy użyciu linii reporterowej transgenu (DesMEF lacZ), która wyraża lacZ pod kontrolą 3 tandemowych miejsc MEF2 (28). Wcześniejsze badania wykazały, że ekspresja lacZ u tych myszy zapewnia wierną miarę aktywności MEF2 (12). Siedzący osobnik mysz reporterowa MEF2 (DesMEF lacZ) nie wyraża lacZ w mięśniach szkieletowych. Jednakże ekspresję lacZ obserwuje się, gdy stosuje się myszy DesMEF (12). Dlatego wstrzyknęliśmy myszom transgenicznym DesMEF lacZ DMSO lub MG132 i po 6 godzinach prowadzono myszy przez około 3 godziny, stosując wymuszone ćwiczenia na bieżni. Następnie mięśnie szkieletowe izolowano z myszy lacZ DesMEF traktowanych DMSO i MG132 i analizowano pod kątem ekspresji lacZ. Mięsień Soleus z leczonych myszy lacZ DesMEF traktowanych DMSO eksprymował lacZ, natomiast ekspresja lacZ w ćwiczonych, leczonych lmZZ DesMEF traktowanych MG132 była znacznie zmniejszona (Figura 5H). Wyniki te pokazują, że hamowanie proteasomu in vivo, które zapobiega degradacji HDAC, zmniejsza aktywację MEF2 i wolną ekspresję genu włókna utleniającego. Dyskusja Wyniki tego badania pokazują, że powolna i oksydacyjna tożsamość miofibra i wydajność mięśniowa są regulowane przez równowagę pomiędzy pozytywną i negatywną sygnalizacją odpowiednio przez MEF2 i HDAC klasy II. Degradacja białek HDAC klasy II pozwala na przedłużoną aktywację MEF2, co sprzyja tworzeniu wolnych i oksydacyjnych mięśniaków mięśniówki i, uderzająco, zwiększa wytrzymałość mięśni i odporność na zmęczenie (Ryc. 6). Rysunek 6A model kontroli wolnych i oksydatywnych włókien za pomocą HDAC MEF2 i klasy II. Aktywność motoryczna nerwów reguluje aktywność MEF2 i tożsamość miofibry poprzez ubikwitynację (Ub) i degradację HDAC klasy II. Właściwości kurczliwe mięśni szkieletowych odzwierciedlają kombinację czynników rozwojowych i zewnętrznych. Podczas embriogenezy włókna szybkokurczliwe i wolnokurczliwe są wzorowane na specyficznych wskaźnikach rozwojowych (3). Po urodzeniu wzór unerwienia silnika odgrywa kluczową rolę w wywieraniu wpływu na rodzaj włókien mięśniowych. Fazowy ruch neuronu motorycznego z wysoką częstotliwością (100 150 150 Hz) sprzyja tworzeniu szybkich włókien, które wykazują krótkie, o wysokiej amplitudzie stany przejściowe wapnia i niski poziom otaczającego wapnia (<50 nM), podczas gdy toniczna stymulacja neuronu ruchowego (10. 20 Hz) sprzyja powstawaniu wolnych włókien, które utrzymują wyższe wewnątrzkomórkowe poziomy wapnia (100. 300 nM) (29). Kalcyneuryna i CaMK są zaangażowane w transdukcję sygnałów zależnych od wapnia, które zwiększają ekspresję oksydacyjnych, specyficznych dla wolnych włókien genu w mięśniach szkieletowych (17, 18, 30). Dokładne mechanizmy, dzięki którym te szlaki sygnalizacyjne modulują fenotyp wolnego włókna, nie zostały zdefiniowane (30). Nasze wyniki pokazują, że mięśnie szkieletowe myszy transgenicznych, które przeszły szybką do wolnej transformację miofibry w odpowiedzi na aktywowaną kalcyneurinę i CaMK wykazują zmniejszenie ilości białek HDAC klasy II, co sugeruje, że te zależne od wapnia szlaki sygnalizacyjne działają, co najmniej. częściowo, poprzez wzmocnienie degradacji białek HDAC klasy II [podobne: nakładanie żelu na paznokcie, crt p, kalendarzyk miesiączkowy ob ] [patrz też: crt d, crt kardiologia, badanie elektrofizjologiczne serca ]