Egészségügy | Tanulmányok, esszék » Elektro-mechanikai kapcsolat vázizmokon

Elektro-mechanikai kapcsolat vázizmokon szarkolemma T-tubulus DHPR RyR szarkoplazmatikus retikulum (SR) longitudinális tubulus SERCA pumpa Ca2+ Ca2+ terminális ciszterna Parv TnC kontraktilis fehérjék A triád struktúrája Dihidropiridin receptor Extracelluláris tér T tubulus NH2 COOH Foot régió Citoplazma Modulátor-kötőhelyek COOH Csatorna régió M1 M2 M3 M4 Rianodin receptor Triád = a T-tubulus & két TC DHPR = dihidropiridin receptor, L-típusú feszültségvezérelt kalciumcsatorna, feszültség-szenzor RyR = rianodin receptor, SR kalciumcsatorna SR Lumen Elektro-mechanikai kapcsolat vázizmokon szarkolemma T-tubulus DHPR RyR szarkoplazmatikus retikulum (SR) longitudinális tubulus SERCA pumpa Ca2+ Ca2+ terminális ciszterna Parv TnC kontraktilis fehérjék A DHPR szerepe DHPR eredete szerint szívizom vázizom szívizom vázizom I • vázizom – A DHPR intracelluláris része kötődik a RyR-hoz – fehérje-fehérje

kölcsönhatás – külső kalcium nem szükséges 1. 2. 3. II III 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 2 3 IV out in NH2 COOH NH2 COOH NH2 COOH NH2 COOH • szívizom – A DHPR intracelluláris része nem kötődik a RyR-hoz – fehérje-fehérje kölcsönhatás nincs – külső kalcium szükséges 2 mM Ca2+ 0 mM Ca2+ 2 mM Cd2+ 1 1s NH2 COOH 1 2 3 A simaizomsejt kalciumhomeosztázisa Feszültség-vezérelt csatornák Na+ Ca2+ P2X Ligand- vezérelt csatornák Ca2+ K+ IP3 IP3R ER Ca2+ SERCA pumpa Ligand- vezérelt metabotróp receptorok Na+ Ca2+ Ca2+ PMCA pumpa Pumpák és exchangerek • vázizom – A DHPR intracelluláris része kötődik a RyR-hoz – fehérje-fehérje kölcsönhatás – külső kalcium nem szükséges • szívizom – A DHPR intracelluláris része kötődik a RyR-hoz – fehérje-fehérje kölcsönhatás – külső kalcium nem szükséges A RyR és az IP3R szerkezete • RyR FKBP12 – homotetramer –

három izoforma • RyR1 – vázizom • RyR2 – szívizom • RyR3 – agy, • IP3R – homotetramer – három izoforma • szinte minden sejtben RyR SR Triadin Ca2+ Calsequestrin Kalcium-raktárak által vezérelt csatornák (CRAC, SOCE) Icrac TCR PM fyn PLCγ1 Ca2+ IP3 ER YP Ca2+ IP3R Ca2+ A RyR szabályozása kalcium-indukált kalciumfelszabadulás kalcium-függő inaktiváció [Ca2+]i Vm Rrel [mV] 0 1.5 K1 (sec-1) + koffein -10 1.0 -20 0.5 -30 0 10-9 10-7 10-5 [Ca2+] (M) 10-3 -40 100 ms Az intracelluláris [Ca2+] szabályozása [Ca2+]i emelésének mechanizmusai Kalciumot eltávolító rendszerek Influx a felszíni membránon keresztül ATP-függő pumpák Felszabadulás ic. tárolóhelyekről Kötődés • Endoplazmatikus retikulum (IP3R, RyR) • SR (RyR) • regulatórikus fehérjék • celluláris mátrix • endoplazmatikus retikulum Ca-ATPáz • feszültség- és ligandvezérelt csatornák • felszíni membrán

Ca-ATPáz • exchanger-ek Exchanger-ek • felszíni membrán • mitokondrium Depolarizáció indukált [Ca2+]i változás 120 mM KCl 0.0 s 1.8 s 3.6 s 5.4 s 7.2 s 50 μm KCl 2s 10 μm Elemi kalciumfelszabadulási események emlősök izmain Line-scan kép x-y kép X idő 20 μm 400 ms 20 µm 2 F0 Izombetegségek • Myasthenia gravis • Miotóniák • Disztrófiák • • Malignus hipertermia (RyR, DHPR) Central core disease (RyR, DHPR) • Szerzett miopátiák – – – – – Hipokalémiás periodikus paralízis (Na+ csatorna) Hiperkalémiás periodikus paralízis (Na+ csatorna) Kálium aggrevált miotónia (Na+ csatorna) Miotónia congenita (Cl- csatorna) Paramiotónia congenita (Na+ csatorna) – Duchenne izom disztrófia (dystrophin hiányzik) – Becker-típusú izom disztrófia (dystrophin hibás) – Szarkoglikanopátiák The resort The beach