Biopolym. Cell. 2010; 26(6):486-491.
http://dx.doi.org/10.7124/bc.000178
Структура та функції біополімерів
Дослідження експресії і клітинної локалізації кінази p70S6 за розвитку серцевої недостатності
1Рожко О. Т., 1Капустян Л. М., 1Бобик В. І., 1Савінська Л. А., 1Тихонкова І. О., 2Рябенко Д. В., 3Усенко В. С., 1Сидорик Л. Л.
  1. Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
    Вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, Україна, 03680
  2. Національний науковий центр «Інститут кардіології ім. акад. Н. Д. Стражескa» АМН України
    вул. Народного Ополчення, 5, Київ, Україна, 03680
  3. Патоморфологічна лабораторія «Біонтек»
    вул. Комсомольська, 52А/88, Дніпропетровськ, Україна, 49000

Abstract

Один із важливих антиапоптозних шляхів, що підтримує життєздатність кардіоміоцитів, первинно асоційований з активацією інсулінових рецепторів, які запускають протеїнкіназний каскад PI3K/PDK/Akt/mTOR/p70S6K, остання ланка якого (p70S6К) є ключовим регулятором швидкості і ефективності біосинтезу білків. Показано, що одна з мішеней р70S6K1 – проапоптозний білок BAD (член BCL-2-родини білків), який інактивований у нормальному кардіоміоциті фосфорилюванням за залишками серину кіназою р70S6K1. Мета даної роботи полягала у вивченні можливих змін експресії та/або клітинної локалізації р70S6K1 в ураженому дилятаційною кардіоміопатією (ДКМП) міокарді людини і в міокардах мишей з експериментальною ДКМП-подібною патологією. Методи. Імуноблотинг та імуногістохімія. Результати. Виявлено зниження кількісного рівня р70S6K1 у міокарді як на кінцевій стадії прогресування серцевої недостатності, так і в динаміці патогенезу ДКМП. Вперше показано релокалізацію р70S6K1 до ендомізію (сполучна тканина міокарда), що узгоджується з даними імуноблотингу. Висновки. Отримані результати допоможуть у розумінні можливої регуляторної ролі р70S6K1 в індукованих стресом апоптозних сигнальних шляхах кардіоміоцитів за серцевої недостатності.
Keywords: р70S6K1, апоптоз, серцева недостатність, імуноблотинг, імуногістохімія
Повний текст: (PDF, російською)

References

[1] Maron B. J., Towbin J. A., Thiene G., Antzelevitch C., Corrado D., Arnett D., Moss A. J., Seidman C. E., Young J. B. An American Heart Association Scientific Statement From the Council on Clinical Cardiology, Heart Failure and Transplantation Committee; Quality of Care and Outcomes Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Groups; and Council on Epidemiology and Prevention. Contemporary definitions and classification of the cardiomyopathies: an American Heart Association Scientific Statement from the Council on Clinical Cardiology, Heart Failure and Transplantation Committee; Quality of Care and Outcomes Research and Functional Genomics and Translational Biology Interdisciplinary Working Groups; and Council on Epidemiology and Prevention Circulation 2006 113, N 14:1807–1816.
[2] Hein S., Schaper J. Pathogenesis of dilated cardiomyopathy and heart failure: insights from cell morphology and biology Curr. Opin. Cardiol 1996 11, N 3:293–301.
[3] Narula J., Haider N., Virmani R., DiSalvo T. G., Kolodgie F. D., Hajjar R. J., Schmidt U., Semigram M. J., Dec G. W., Khaw B. A. Apoptosis in myocytes in end-stage heart failure N. Engl. J. Med 1996 335, N 16:1182–1189.
[4] Dorn G. W., 2nd. Apoptotic and non-apoptotic programmed cardiomyocyte death inventricular remodeling Cardiovasc. Res 2009 81, N 3:465–473.
[5] Masri C., Chandrashekhar Y. Apoptosis: a potentially reversible, meta-stable state of the heart Heart Fail. Rev 2008 13, N 2:175–179.
[6] Edinger A. L., Thompson C. B. Death by design: apoptosis, necrosis and autophagy Curr. Opin. Cell Biol 2004 16, N 6:663–669.
[7] Reeve J. L., Duffy A. M., O'Brien T., Samali A. Don't lose heart – therapeutic value of apoptosis prevention in the treatment of cardiovascular disease J. Cell. Mol. Med 2005 9, N 3:609–622.
[8] Valovka T. I., Gout I. T., Filonenko V. V. Effect of point mutations of regulatory aminoacids residues and N- and C-terminal deletions of S6K1 i S6K2 on kinase activity Biopolym cell. 2005. 21, N 1:42-47.
[9] Kozma S. C., Thomas G. Regulation of cell size in growth, development and human disease: PI3K, PKB and S6K Bioessays 2002 24, N 1:65–71.
[10] Kapustian L. M., Rozhko O. T., Bobyk V. I., Kroupska I. V., Riabenko D. V., Khozhaenko Yu. S., Gurtovyy V. A., Usenko V. S., Sidorik L. L. Changes in the content of molecular chaperone Hsp60 in heart tissue at dilated cardiomyopathy Biopolym. Cell 2008 24, N 3:238–245.
[11] Kim S. C., Stice J. P., Chen L., Jung J. S., Gupta S., Wang Y., Baumgarten G., Trial J., Knowlton A. A. Extracellular heat shock protein 60, cardiac myocytes, and apoptosis Circ. Res 2009 105, N 12:1186–1195.
[12] Ryabenko D. V., Sidorik L. L., Bobyk V. I., Sergienko O. V., Fedorkova O. M., Trunina I. V., Matsuka G. Kh. Morphological features of autoimmune damage of myocardium caused by various human miocardial antigens: comparative experimental examination. Ukr. Reumatol. Zhur. 2000; N 2:55–60.
[13] Bobyk V. I., Ryabenko D. V., Sergienko O. V., Trunina I. V., Fedorkova O. M., Morozova L. M., Sidorik L. L. Experimental model of autoimmune myosin-induced myocardium injury Biopolym. Cell 2007 23, N 2:115–121.
[14] Matsiota P., Druet P., Dosquet P., Guilbert B., Avrameas S. Natural autoantibodies in systemic lupus erythematosus. Clin. Exp. Immunol. 1987; 69(1):79–88.
[15] Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgramm quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. 1976; 72(1–2):248–254.
[16] Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 Nature 1970 227, N 5259:680–685.
[17] Lie J. T., Holley K. E., Kampa W. R., Titus J. L. New histochemical method for morphologic diagnosis of early stages of myocardial ischemia Mayo. Clin. Proc 1971 46, N 5:319–327.
[18] Cellarius Yu. G., Semenova L. A., Nepomniaschij L. M. Ochagovye povrezhdeniya i infarkt miokarda: svetovaya, poliarizatsionnaya i elektronnaya mikroskopiya: Metod. razrabotka po patolog. anatomii Novosibirsk, 1980 72 s.
[19] Avtandilov GG, Yabluchanskiy NI, Gudenko VG. System stereometry in the pathological process study. M.: Meditsina, 1981; 191 p.
[20] Kis A., Yellon D. M., Baxter G. F. Second window of protection following myocardial preconditioning: an essential role for PI3 kinase and p70S6 kinase J. Mol. Cell Cardiol 2003 35, N 9:1063–1071.
[21] Harada H., Andersen J. S., Mann M., Terada N., Korsmeyer S. J. p70S6 kinase signals cell survival as well as growth, inactivating the pro-apoptotic molecule BAD Proc. Natl Acad. Sci. USA 2001 98, N 17:9666–9670.
[22] Bobik V. I., Veberov A. V., Ryabenko D. V., Dubrovskaya G. V., Rodnin N. V., Sidorik L. L. The purification of the main tissue-specific antigens from the normal and effected by dilatative cardiomyopathia human heart Biopolym. Cell 1993 9, N 6:63–66.
[23] Zolk O., Schenke C., Sarikas A. The ubiquitin-proteasome system: focus on the heart Cardiovasc. Res 2006 70, N 3:410–421.
[24] Clemens M. J., van Venrooij W. J., van de Putte L. B. Apoptosis and Autoimmunity Cell Death Differ 2000 7, N 1 P. 131–133.
[25] Kapustian L. M., Rozhko O. T., Tykhonkova I. O., Sidorik L. L. Interaction between Hsp60 and Bax in normal human myocardium and in myocardium affected by dilated cardiomyopathy Biopolym. Cell 2009 25, N 2:142–145.
[26] Soti C., Pal C., Papp B., Csermely P. Molecular chaperons as regulatory elements of cellular networks Curr. Opin. Cell Biol 2005 17, N 2:210–215.