LC-MS identifikácia proteomických zmien komplexov dýchacieho reťazca srdcových mitochondrií v podmienkach stimulácie endogénnych kardioprotektívnych mechanizmov
| Authors: |
Natália Andelová 1
Iveta Waczulíková 2
Ivan Talian 3
Miroslav Ferko 1
1 Centrum experimentálnej medicíny SAV, Bratislava, Slovensko 2 Katedra jadrovej fyziky a biofyziky FMFI UK, Bratislava, Slovensko 3 Ústav lekárskej a klinickej biofyziky, Lekárska fakulta, Univerzita P. J. Šafárika, Košice, Slovensko |
|---|---|
| Year: | 2020 |
| Section: | Cellular metabolism, physiology, molecular biology and genetics |
| Abstract No.: | 1986 |
| ISBN: | 978-80-972360-6-9 |
V súvislosti so štúdiom remodelácie myokardu podrobenému akútnemu streptozotocínom navodenému diabetes mellitus (D) bolo preukázaných viacero adaptačných zmien, ktoré vedú ku kompenzácii následkov spôsobených týmto ochorením. I napriek tomu však mechanizmus iniciácie týchto endogénnych odpovedí na patologický podnet, ktorý je spojený so zvýšenými energetickými nárokmi myokardu, ostáva naďalej otáznikom. V poslednom období sa práve mitochondrie ukazujú ako kľúčový faktor v procesoch nástupu ako aj samotného priebehu adaptácie myokardu na patologický stav. Diabetický myokard sa nachádza neustále v stave zníženej utilizácie kyslíka. Nedostatok energie v pseudohypoxických podmienkach diabetického myokardu je kompenzovaný funkčnou remodeláciou mitochondrií, avšak absentujú informácie o možnom kardioprotektívnom zapojení proteomických zmien na úrovni dýchacieho reťazca.
Cieľom práce bolo prostredníctvom proteomických LC-MS analýz identifikovať akým spôsobom sú do procesu kardioprotektívnej signalizácie zapojené proteíny dýchacieho reťazca.
Izolované srdcové mitochondrie zdravej kontrolnej skupiny (K) a skupiny s 8-dňovým D (65 kg/mg i.p.) boli podrobené kvantitatívnej label-free LC-MS/MS proteomickej analýze.
Do kvantifikácie bolo zaradených 36 proteínov tvoriacich komplexy dýchacieho reťazca, vrátane ATP syntázy. Expresie mitochondriálnych respiračných enzýmov komplexu I (p = 0,0159) a komplexu II (p = 0,0045) ako celku sa v D skupine štatisticky významne zvýšili, zatiaľ čo expresie komplexov III-V nevykazovali zmeny oproti K skupine. Expresie jednotlivých proteínov boli v skupine D signifikantne zvýšené u jadrovej podjednotky komplexu I NU4M a NDUS2 a u prídavných podjednotiek NDUA9, NDUAB a NDUS6. V komplexe II bola signifikantne zvýšená expresia u podjednotky SDHB zodpovednej za prenos elektrónov zo sukcinátu na ubichinón. Jediný proteín signifikantne znížený vplyvom pseudohypoxických podmienok bola podjednotka CX7A2 komplexu IV. U ATP syntázy boli hodnoty expresií udržané na úrovni K, u podjednotiek ATP5H a ATPG došlo k štatisticky významnému zvýšeniu v skupine D.
Na základe výsledkov z proteomických analýz sa dá predpokladať, že zaznamenaná stimulácia expresie proteínov na úrovni komplexov I a II je súčasťou procesov kardioprotektívnej kompenzácie pôsobiacej voči zvýšenej energetickej záťaži v podmienkach akútneho D.