АКТИВНІСТЬ ГІПЕРТРОФІЧНИХ СИГНАЛЬНИХ ШЛЯХІВ У СЕРЦІ РЕГУЛЮЄТЬСЯ α-Е-КАТЕНІНОМ

  • В. В. Балацький Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
  • Л. Л. Мацевич Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
  • О. О. Півень Інститут молекулярної біології і генетики НАН України
Ключові слова: α-Е-катенін, гіпертрофія, міокард, MAPK1/3, ПК-В, ПК-А

Анотація

Альфа-Е-катенін – ключовий компонент адгезивних комплексів у дорослому міокарді. Раніше було показано, що генетичний нокаут цього гена в ембріогенезі не призводить до порушень у кардіогенезі смертності. Але роль α-Е-катеніну в розвитку і функціонуванні дорослого серця не повністю з’ясована. Делеція гена α-Е-катеніну призводить до підвищення активності канонічного Wnt і Yap сигналінгів, а також до розвитку гіпертрофії і летальність мишей із делецією гена α-Е-катеніна. У роботі ми зосередилися на дослідженні активності гіпертрофічних каскадів у серці тварин із нокаутом
α-Е-катеніну. Використовували мишей із умовним нокаутом гена α-Е-катеніну і трансгенних αMHC-Cre мишей. Для аналізу рівня тотальних і фосфорильованих форм білків, які беруть участь у регуляції MAPK, ПК-В і ПК-А сигналінгів використовували метод Вестерн-блотінг. Ми виявили, що гетеро-
і гомозиготний нокаут α-Е-катеніну в ембріональному серці пов’язаний із підвищенням активності
ПК-В і пригніченням активності ПК-А сигнальних шляхів, що характерно для гіпертрофії міокарда та серцевої недостатності. Крім того, активність MAPK1/3 сигнального шляху також була порушеною в мутантних серцях. Отже, наші дані свідчать, що α-Е-катенін регулює сигнальні каскади, які критично важливі для функціонування серця та його ремоделювання.

Посилання

ЛІТЕРАТУРА
1. Борьба с сердечно-сосудистыми заболеваниями URL: http://www.who.int/cardiovascular_diseases/ru/.
2. Bernardo B. C., Weeks K. L., Pretorius L., McMullen J. R. Molecular distinction between physiological and pathological cardiac hypertrophy: experimental findings and therapeutic strategies. Pharmacology & Therapeutics. 2010. Vol. 128, № 1. P. 191-227.
3. Kontaridis M. I., Geladari E. V., Geladari C. V. Pathways to myocardial hypertrophy. Introduction to Translational Cardiovascular Research / Ed.D.V. Cokkins. Springer, Cham, 2015. P. 167-186.
4. Grigoryan T., Wend P., Klaus A., Birchmeier W. Deciphering the function of canonical wnt signals in development and disease: conditional loss- and gain-of-function mutations of beta-catenin in mice. Genes & Development. 2008. Vol. 22, № 17. P. 2308-2341.
5. Requirement for n-cadherin-catenin complex in heart development / Piven O. O. et. all. Experimental Biology and Medicine. 2011. Vol. 236, № 7. P. 816-822.
6. Балацький В. В., Пальчевська О. Л., Мацевич Л. Л., Півень О. О. α-Е-катенін потенційний регулятор канонічного wnt та hippo- сигналінгів у міокарді. Вісник Українського товариства генетиків і селекціонерів. 2016. Т. 14, № 2. С. 168-173.
7. Півень О. О. Зміни адгезивних комплексів у тканині міокарда як один із механізмів порушень функції серця. Український кардіологічний журнал. 2010. № 6. С. 110-117.
8. α-Catenin is a tumor suppressor that controls cell accumulation by regulating the localization and activity of the transcriptional coactivator yap1-catenin is a tumor suppressor that controls cell accumulation by regulating the localization and activity of the transcriptional coactivator Yap1 / Silvis M. R. et all. Science Signaling. 2011. Vol. 4, № 174. P. ra33.
9. α-Catenin interacts with APC to regulate β-catenin proteolysis and transcriptional repression of wnt target genes / Choi S. H. et all. Genes & Development. 2013. Vol. 27, № 22. P. 2473-2488.
10. α-catenins control cardiomyocyte proliferation by regulating yap activity / Li J. et. all. Circulation Research. 2015. Vol. 116, № 1. P. 70-79.
11. αE-catenin controls cerebral cortical size by regulating the hedgehog signaling pathway / Lien W.H. et. all. Science. 2006. Vol. 311, № 5767. P. 1609-1612.
12. β-Catenin accumulates in intercalated disks of hypertrophic cardiomyopathic hearts. / Masuelli L. et. all. Cardiovascular Research. 2003. Vol. 60, № 2. P. 376-387.
13. Cardiomyocyte-targeted overexpression of the coxsackie–adenovirus receptor causes a cardiomyopathy in association with β-catenin signaling / Caruso L. et all. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2010. Vol. 48, № 6. P. 1194-1205.
14. Embryonically induced β-catenin haploinsufficiency attenuates postnatal heart development and causes violation of foetal genes program / Palchevska O. L. et all. Biopolymers and Cell. 2013. Vol. 29, № 2. P. 124-130.
15. Fukuda N., Wu Y., Nair P., Granzier H. L. Phosphorylation of titin modulates passive stiffness of cardiac muscle in a titin isoform-dependent manner. The Journal of General Physiology. 2005. Vol. 125, № 3. P. 257-271.
16. Chaanine A. H., Hajjar R. J. Akt signaling in the failing heart. European journal of heart failure. 2011. Vol. 13, № 8. P. 825-829.
17. Rose B. A., Force T., Wang Y. Mitogen-activated protein kinase signaling in the heart: angels versus demons in a heart-breaking tale. Physiological Reviews. 2010. Vol. 90, № 4. P. 1507-1546.
18. Genetic inhibition of cardiac erk1/2 promotes stress-induced apoptosis and heart failure but has no effect on hypertrophy in vivo / Purcell N. H. et. all. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007. Vol. 104, № 35. P. 14074-14079.

REFERENCES
1. Bor’ba s serdechno-sosudistymi zabolevanijami URL: http://www.who.int/cardiovascular_diseases/ru/.
2. Bernardo B. C., Weeks K. L., Pretorius L., McMullen J. R. Molecular distinction between physiological and pathological cardiac hypertrophy: experimental findings and therapeutic strategies. Pharmacology & Therapeutics. 2010. Vol. 128, № 1. P. 191-227.
3. Kontaridis M. I., Geladari E. V., Geladari C. V. Pathways to myocardial hypertrophy. Introduction to Translational Cardiovascular Research / Ed. D.V. Cokkins. Springer, Cham, 2015. P. 167-186.
4. Grigoryan T., Wend P., Klaus A., Birchmeier W. Deciphering the function of canonical wnt signals in development and disease: conditional loss- and gain-of-function mutations of beta-catenin in mice. Genes & Development. 2008. Vol. 22, № 17. P. 2308-2341.
5. Requirement for n-cadherin-catenin complex in heart development / Piven O. O. et. all. Experimental Biology and Medicine. 2011. Vol. 236, № 7. P. 816-822.
6. Balac’kij V. V., Pal’chevs’ka O. L., Macevich L. L., Pіven’ O. O. α-E-katenіn potencіjnij reguljator kanonіchnogo wnt ta hippo- signalіngіv u mіokardі. Vіsnik Ukrayins’kogo tovaristva genetikіv і selekcіonerіv. 2016. T. 14, № 2. S. 168-173.
7. Pіven’ O. O. Zmіni adgezivnih kompleksіv u tkaninі mіokarda jak odin іz mehanіzmіv porushen’ funkcії sercja. Ukrayins’kij kardіologіchnij zhurnal. 2010. № 6. S. 110-117.
8. α-Catenin is a tumor suppressor that controls cell accumulation by regulating the localization and activity of the transcriptional coactivator yap1-catenin is a tumor suppressor that controls cell accumulation by regulating the localization and activity of the transcriptional coactivator Yap1 / Silvis M. R. et all. Science Signaling. 2011. Vol. 4, № 174. P. ra33.
9. α-Catenin interacts with APC to regulate β-catenin proteolysis and transcriptional repression of wnt target genes / Choi S. H. et. al. Genes & Development. 2013. Vol. 27, № 22. P. 2473-2488.
10. α-catenins control cardiomyocyte proliferation by regulating yap activity / Li J. et all. Circulation Research. 2015. Vol. 116, № 1. P. 70-79.
11. αE-catenin controls cerebral cortical size by regulating the hedgehog signaling pathway / Lien W. H. et. al. Science. 2006. Vol. 311, № 5767. P. 1609-1612.
12. β-Catenin accumulates in intercalated disks of hypertrophic cardiomyopathic hearts. / Masuelli L. et all. Cardiovascular Research. 2003. Vol. 60, № 2. P. 376-387.
13. Cardiomyocyte-targeted overexpression of the coxsackie–adenovirus receptor causes a cardiomyopathy in association with β-catenin signaling / Caruso L. et. all. Journal of Molecular and Cellular Cardiology. 2010. Vol. 48, № 6. P. 1194-1205.
14. Embryonically induced β-catenin haploinsufficiency attenuates postnatal heart development and causes violation of foetal genes program / Palchevska O. L.. et. all. Biopolymers and Cell. 2013. Vol. 29, № 2. P. 124-130.
15. Fukuda N., Wu Y., Nair P., Granzier H. L. Phosphorylation of titin modulates passive stiffness of cardiac muscle in a titin isoform-dependent manner. The Journal of General Physiology. 2005. Vol. 125, № 3. P. 257-271.
16. Chaanine A. H., Hajjar R. J. Akt signaling in the failing heart. European journal of heart failure. 2011. Vol. 13, № 8. P. 825-829.
17. Rose B. A., Force T., Wang Y. Mitogen-activated protein kinase signaling in the heart: angels versus demons in a heart-breaking tale. Physiological Reviews. 2010. Vol. 90, № 4. P. 1507-1546.
18. Genetic inhibition of cardiac erk1/2 promotes stress-induced apoptosis and heart failure but has no effect on hypertrophy in vivo / Purcell N. H. et all. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 2007. Vol. 104, № 35. P. 14074-14079.
Як цитувати
Балацький, В. В., Мацевич, Л. Л., & Півень, О. О. (1). АКТИВНІСТЬ ГІПЕРТРОФІЧНИХ СИГНАЛЬНИХ ШЛЯХІВ У СЕРЦІ РЕГУЛЮЄТЬСЯ α-Е-КАТЕНІНОМ. Acta Biologica Ukrainica, (2), 42-48. вилучено із http://journalsofznu.zp.ua/index.php/biology/article/view/95