Kardiale Erregungs Kontraktion (EC) Kopplung ist das Grundschema für die mechanischen Eigenschaften des Myokards Analyse, dh die kontraktile Funktion des Herzens 1,2. EC Kopplung durch Membrandepolarisation sekundär zu den Aktivitäten von sarkolemmalen Ionenkanäle (beispielsweise die spannungsabhängigen Na + Kanal, der durch Patch-Clamp - Techniken gemessen werden kann) eingeleitet wird. Nachfolgende Aktivierung von spannungsabhängigen L-Typ - Ca 2+ -Kanälen (LTCC) und Ca 2+ -Einstrom durch LTCCs den Großteil der Ca 2+ -Freisetzung durch Ryanodin - Rezeptoren (RyRs) auslösen, die cytosolische Ca 2+ -Konzentration von nanomolaren Erhöhung (nM ) (uM) Ebene mikromolar. Eine solche Erhöhung der cytosolischen Ca 2+ Ca 2+ fördert die Bindung an Troponin C (TnC) in dünnen Fäden und entlockt Konformationsänderungen des Filaments Komplex die Actin-Myosin - Wechselwirkung zu erleichtern , und erreicht myocardial Kontraktion 3. Umgekehrt wird die cytosolische Ca 2+ erneut uptaken zurück in das sarkoplasmatische Retikulum (SR) durch die Ca 2+ -ATPase in SR (SERCA2a) oder aus dem Myozyten über das Na + / Ca 2+ -Austauscher und dem Plasmalemma extrudiert Ca 2+ ATPase 1,2. Folglich stiftet der Rückgang der cytosolischen Ca 2+ Konformationsänderungen von dünnen Fäden wieder in den ursprünglichen Zustand, was zur Dissoziation von Aktin-Myosin und myocyte Entspannung 1-3. In diesem Schema wird die Aktivität von SERCA2a allgemein als die Geschwindigkeit der myokardialen Entspannung zu bestimmen , weil es für die 70 - Konten - 90% der cytosolischen Ca 2+ Entfernung in den meisten Säugetierherzzellen 1. Als solche anormalen Handhabung Ca 2+ von LTCC, RyR und SERCA2a usw. hat die primären Mechanismen für beeinträchtigte Kontraktilität und Entspannung in das kranke Herz 1-4 betrachtet.
In Wirklichkeit frei cytosolischen Ca 2+ , die Funktionen als der Bote in der EG - Kopplung entfallen rund 1% der gesamten intrazellulären Ca 2+ und die Mehrheit der Ca 2+ gebunden ist , an intrazelluläre Ca2 + Puffer 5,6. Dies ist aufgrund der Tatsache , dass verschiedene Ca 2+ Puffer in Herzmyocyten reichlich vorhanden sind, beispielsweise Membran - Phospholipiden, ATP, Phosphokreatin, Calmodulin, Parvalbumin, Myofibrille TnC, Myosin, SERCA2a und Calsequestrin in der SR. 5,6,7. Unter ihnen sind SERCA2a und TnC die vorherrschenden Ca2 + Puffer 5,6,7. Weiterhin 2+ Ca seiner Bindungspuffern während twitch ein dynamischer Prozess ist (beispielsweise 30-50% der Ca 2+ bindet an TnC und distanzieren von ihm während Ca 2+ Transienten 7) und die Änderung in Ca 2+ Bindungs Ursache zusätzlicher "Freigabe" von freiem Ca 2+ in das Cytosol führt zu den Veränderungen der intrazellulären Ca 2+ concentration. Folglich Störung der intrazellulären Ca 2+ Ebene induziert abnorme myofilament Bewegungen, die die Vorläufer der Kontraktions Dysfunktion und Arrhythmien 8,9. Viele Faktoren (sowohl physiologische und pathologische) können die Quellen der post-transkriptionalen Modifikationen myofilament Proteine sein, die myofilament Ca 2+ Pufferung und myofilament 2+ 8-10 Empfindlichkeit Ca beeinflussen. Vor kurzem wurde berichtet , dass Mutationen in myofilament Proteine , die die Ca 2+ erhöhen Bindungsaffinität und die intrazelluläre Ca2 + Handhabung, die Auslösung Pause abhängige Potenzierung von Ca 2+ Transienten, abnormal Ca 2+ Freisetzung und Arrhythmien 8. Im Einklang mit diesem Konzept haben wir auch , dass myofilament Ca 2+ Desensibilisierung bei hypertensiven Rattenherzen sekundär auf die Hochregulation der neuronalen Stickstoffmonoxid-Synthase mit erhöhten systolischen und diastolischen Ca 2+ Ebenen zugeordnet gezeigt11, die wiederum 12 die Anfälligkeit der LTCC auf Ca 2+ -abhängigen Inaktivierung erhöht. Daher ist myofilament Ca 2+ Empfindlichkeit ein "aktives" Regulator der intrazellulären Ca 2+ Homöostase und Myozyten kontraktilen Funktion. Es ist notwendig geworden , Wechselwirkungen zwischen myofilament und Ca 2+ zu analysieren Proteine für die gründliche Untersuchung von myocyte EG - Kopplung und die Herzfunktion Handhabung.
Hier beschreiben wir ein Protokoll , das die Veränderungen der myofilament Ca 2+ Empfindlichkeit in isolierten Kardiomyozyten bewertet. Umfassende Analyse der intrazellulären Ca 2+ Profil, myofilament Ca 2+ Empfindlichkeit und Kontraktion werden neuartige Mechanismen der myokardialen Mechanik raben.