Сердечный возбуждения-сжатия (EC) связи является основной схемой для анализа механических свойств миокарда, т.е. сократительной функции сердца 1,2. Муфта EC инициируется деполяризации мембраны вторичным по отношению к деятельности сарколемных ионных каналов (например, напряжения закрытого Na + канал, который можно измерить с помощью методов патч-зажим). После активации напряжения закрытого L-типа Ca 2+ каналы (LTCCs) и Са 2+ приток через LTCCs вызывают большую часть Ca 2+ через выпуск рианодиновых рецепторов (RyRs), увеличение концентрации цитозольного Са 2+ из наномолярной (Nm ) до микромолярные (мкМ) уровень. Такое увеличение цитозольного Ca 2+ способствует Са 2+ связывания с тропонина С (TNC) в тонких нитях и вызывает конформационные изменения комплекса синтетических нитей , чтобы облегчить взаимодействие актина-миозина и достигает myocardiАль контракции 3. С другой стороны , цитозольного Ca 2+ повторно uptaken обратно в саркоплазматического ретикулума (СР) через Ca 2+ -АТФазы в SR (SERCA2a) или выдавливают из миоцита через Na + / Ca 2+ обменника и plasmalemmal Ca 2+ АТФазы 1,2. Следовательно, снижение цитозольного Ca 2+ подстрекает конформационные изменения тонких нитей обратно в исходное состояние, что приводит к диссоциации актин-миозин и миоцитов релаксации 1-3. В этой схеме, активность SERCA2a , как правило , считается , чтобы определить скорость релаксации миокарда , поскольку она составляет 70 - 90% от цитозольной удаления Ca 2+ в большинстве млекопитающих клеток сердца 1. В качестве такого, ненормального обработка Ca 2+ LTCC, RyR и SERCA2a и т.д. были рассмотрены основные механизмы нарушенной сократимости и релаксации в сердце больном 1-4.
На самом деле, свободный цитозольного Ca 2+ , который функционирует как посланному на счетах сцепных ЕС для около 1% от общего внутриклеточного Са 2+ и большинство Са 2+ связывается с внутриклеточными Ca 2+ буфера 5,6. Это связано с тем , что различные Са 2+ буферы в изобилии в кардиомиоциты, например, мембранные фосфолипиды, АТФ, креатинфосфата, кальмодулин, парвальбумина, миофибрилла TnC, миозин, SERCA2a и calsequestrin в СР. 5.6.7. Среди них, SERCA2a и TnC являются преобладающими Са 2+ буферов 5,6,7. Кроме того, связывание Са 2+ с его буферами представляет собой динамический процесс во время подергивания (например, 30-50% Са 2+ связывается с TnC и отмежеваться от него во время Са 2+ 7) и изменения в Ca 2+ связывания причиной дополнительного "освобождение" свободного Са 2+ в цитозоле, приводит к переделок внутриклеточного Са 2+ концentration. Следовательно, возмущение внутриклеточного уровня Са 2+ вызывает аномальные движения myofilament, которые являются предшественниками сократительной дисфункции и аритмий 8,9. Многие факторы (как физиологические и патологические) могут быть источниками посттранскрипционных модификаций myofilament белков, которые влияют на myofilament Са 2+ буферизация и myofilament Ca 2+ чувствительности 8-10. Недавно было сообщено о том, что мутации в myofilament белки увеличивают Са 2+ сродство связывания и внутриклеточного обработку Ca 2+, вызывая паузы зависящих от потенцирование Ca 2+, Ca 2+ ненормальным релиз и аритмий 8. В соответствии с этой концепцией, мы также показали , что myofilament Ca 2+ десенсибилизации в гипертоников сердцах крыс вторичным по отношению к регуляцию нейрональной синтазы оксида азота связан с повышенным уровнем диастолического и систолического Ca 2+ уровней11, который , в свою очередь, повышает уязвимость к LTCC Ca 2+ -зависимые инактивация 12. Следовательно, myofilament Ca 2+ чувствительность является "активным" регулятором внутриклеточного Ca 2+ гомеостаза и сократительной функции кардиомиоцитов. Стало необходимо проанализировать взаимодействие между myofilament и Ca 2+ обработка белков для тщательного изучения миоцитов сцепления EC и сердечной функции.
Здесь мы опишем протокол , который оценивает изменения myofilament Ca 2+ чувствительности в изолированных кардиомиоцитов. Комплексный анализ внутриклеточного Ca 2+ профиль, myofilament Ca 2+ чувствительность и сжатие будет раскопать романа механизмы , лежащие в миокарде механики.