。CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可证(未经同行评审认证)是作者/资助者,他已授予 bioRxiv 永久展示预印本的许可。它是此预印本的版权持有者此版本于 2025 年 1 月 29 日发布。;https://doi.org/10.1101/2025.01.29.635600 doi:bioRxiv 预印本
心肌 Ca 2+ 循环受损是导致心力衰竭 (HF) 的关键因素,会导致心脏收缩功能和结构重塑发生变化。在心肌细胞内,肌浆网 (SR) Ca 2+ 储存和释放的调节很大程度上依赖于 Ca 2+ 处理蛋白,例如 SR Ca 2+ ATPase (SERCA2a) 泵。在心动周期的舒张阶段(舒张期),SERCA2a 在将细胞浆 Ca 2+ 转运回 SR 中起着关键作用,这有助于将细胞浆 Ca 2+ 水平恢复到静息状态,并将 SR Ca 2+ 含量恢复到下一次收缩状态。然而,SERCA2a 表达和/或泵活性降低是 HF 的主要特征。因此,人们对开发针对 SERCA2a 的治疗方法的兴趣日益浓厚。本综述概述了 SERCA2a 泵的调节机制,并探讨了 SERCA2a 靶向治疗的潜在策略,这些策略正在临床前和临床研究中进行研究。
引言管状肌病(TAM)是一种罕见的肌肉障碍,具有广泛的表型异质性,从无症状高度高血症到渐进的儿童期形式,具有严重的上肢和下肢肌肉无力,肌痛,肌痛,抽筋和膜(1,2)。大多数患者都表现出其他多系统的体征,例如MIOSIS,血小板减少症,次生症,鱼质病,身材矮小和阅读障碍,并且完整的临床图片称为Stormorken综合征(Strmk)(Strmk)(2-4)。tam和strmk(Omim#160565和#615883)形成临床连续性,病理学迹象的发生和程度取决于所涉及的基因和突变的位置。大多数TAM/Strmk患者在Stim1中携带杂合的错义突变,编码居住在内质/肌浆网(ER/SR)的无处不在表达的Ca 2+传感器。在Ca 2+引起的EF手臂中的突变基本上会导致肌肉表型,偶尔会导致血小板和皮肤,脾脏,骨骼和骨骼的异常耗尽(5-13),而胞质盘旋型域的突变则与coiled-Coiled-Coil 304残基相关(均具有10个残留型),并具有104个杂物(均为804的杂物)。 14-19)。等离子体内置的Ca 2+通道中的错义突变不太普遍,要么影响孔形成的跨膜结构域,并引起严重的表型,并具有明显的肌肉无力,Miosis,出血性核糖症,鱼囊和
在原核生物和真核生物中,大多数已鉴定的离子泵 ATPase 属于以下三种结构类型之一。(i)F1Fo ATPase(F 型)存在于线粒体内膜(2)、叶绿体类囊体膜(3)和细菌细胞质膜(4)中。(ii)E1E2 ATPase(P 型)存在于真菌(5)、植物(6)和动物的细胞质膜中[包括 Na',K4-ATPase(7)和 H +,K + -ATPase(8)],以及肌细胞的肌浆网(Ca 2+-ATPase)(9)和细菌细胞质膜(K+-ATPase)(10,11)。 (iii) 已鉴定出第三类 ATPase(V 型),并从真菌和植物液泡(参考文献 12 及其中的参考文献)、包被囊泡(13、14)和嗜铬颗粒(15、16)的膜中部分纯化。正如 Mellman 等人(17)所建议的,我们使用术语“液泡 ATPase”来指代第三类 ATPase。F1Fo ATPase 通常使用 H+ 的电化学梯度(18)或偶尔使用 Na+ 梯度(19)来合成 ATP。这种类型的酶也表现出 ATPase 活性,在某些情况下仅在用蛋白酶活化后才表现出 ATPase 活性(20)。叠氮化物和 N,N'-二环己基碳二酰亚胺可抑制 F1Fo ATPase 的酶活性;寡霉素也可抑制线粒体 ATPase(21)。在 E1E2 ATPases 中,ATP 水解释放的能量与阳离子跨膜转运偶联。酶循环通过构象状态,包括形成磷酸化中间体。酶活性不受叠氮化物或寡霉素的影响,但被钒酸盐特异性抑制,在大多数情况下被 N-乙基马来酰亚胺和异硫氰酸荧光素抑制,而对于 Na4 ,K4-ATPase,则被乌巴因抑制 (5-11)。液泡 ATPases 似乎会水解 ATP,产生质子梯度,用于酸化细胞内区室 (12、17、22)。这组 ATP 酶因其抑制剂特异性而与其他两组 ATP 酶区分开来。液泡 ATPase 不受叠氮化物、寡霉素、钒酸盐或乌巴因的抑制。相反,
引言Ca 2+对于心脏电导传导和收缩至关重要(1,2)。虽然激发反应耦合触发了Ca 2+从肌浆网(SR)释放到通过Ryanodine receptors(Ryrs)到细胞质的,但SR Ca 2+将Ca 2+摄入Ca 2+在很大程度上由SR Ca 2+ -Atpase 2A(Serca 2a(Serca2a)(2,2,2,2,3)。在SR中,Ca 2+由最丰富的Ca 2+结合蛋白(Calsequestrin 2(Casq2)(4)保留。casq1与CASQ2高度同源,这两种蛋白质的作用类似于调节肌肉细胞中Ca 2+的稳态(5)。尽管CASQ1和CASQ2都存在于骨骼肌中,但仅在心肌细胞中发现CASQ2。小鼠遗传学研究表明,尽管SR Ca 2+稳态调节受到破坏,但CASQ1或CASQ2的丧失未能引起致命性心肌病(5)。相反,心肌细胞中具有CASQ2过表达的转基因小鼠患有严重的心肌病,并在16周的时间内过早死亡(6,7)。液泡心肌病是一种罕见但致命的心脏病,具有肌纤维中突出液泡的特征。它通常与溶酶体功能性缺陷有关,包括储存障碍(即富含酸α-葡萄糖苷酶缺乏症)和蛋白质缺乏症(即,Danon疾病,由LAMP2缺乏症引起)(8-10)。然而,经常观察到非散糖体相关的液泡心脏病,其发病机理需要研究(11,12)。染色质复制复合物调节大量基因表达(13)。以前,有报道称SWI/SNF染色质复合物调节心脏发育和产后心脏的生长(14)。例如,SWI/SNF染色质重塑剂的核心成分BRG1促进胚胎心肌细胞增殖并保留心脏分化(15)。在成年小鼠中,心脏应激激活的BRG1诱导病理α -MHC到β -MHC转移,导致肥大(15)。除了SWI/SNF染色质复合物复合物外,哺乳动物还存在其他3种其他染色质重塑剂(ISWI,NURD和INO80/SWR复合物)(13)。但是,与SWI/SNF复合物相比,这3种染色质复合物在产后心脏中的功能仍然未知。含锌手指命中域 - 含有含蛋白的蛋白1(Znhit1;补充表1;本文在线提供的补充材料; https://doi.org/10.1172/jci.insight.1487752ds1),是一个键
网站:https://www.empa.ch/web/s403/particlesbarrier https://scholar.google.ch/citations?user=cH5X5vAAAAAJ&hl=en OrcID:0000-0003-3723-6562 专业经历 2015 年 1 月至今 粒子@Barriers 小组组长和粒子-生物相互作用实验室副主任,瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa),瑞士圣加仑 2012 年 5 月 - 2014 年 12 月 研究助理,材料-生物相互作用实验室,瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa),瑞士圣加仑,导师:P. Wick 博士 2008-2012 博士后研究员,材料-生物相互作用实验室,瑞士联邦材料科学与技术实验室 (Empa),瑞士圣加仑,导师:HF Krug 博士 教育经历 2002-2006 博士,瑞士苏黎世瑞士联邦理工学院 (ETH) 细胞生物学研究所 博士论文:“脊椎动物神经系统髓鞘形成研究:cdc42、rac1 和 profilin 1 信号在少突胶质细胞和施万细胞生物学中的作用” 导师:U. Suter 教授、ME Schwab 教授、J. Relvas 博士 1998-2002 自然科学硕士ETHZ,瑞士苏黎世联邦理工学院 (ETH) 毕业论文:“肌浆网蛋白与肌酸激酶相互作用的表征” 导师:T. Wallimann 教授、T. Hornemann 博士 1994-1998 年 赫尔布鲁格康顿学院,瑞士赫尔布鲁格 毕业(Matura Type E:经济学) 研究资助 2020-2023 年 欧盟旗舰石墨烯 (Core3 阶段) 共同申请人(1.5 亿欧元/55 万欧元) 2018-2021 年 SNSF- 胎盘介导的纳米材料风险 PI(260 kCHF) 2018-2020 年 欧盟旗舰石墨烯 (Core2 阶段) 共同申请人(8800 万欧元/350 (230 kCHF) 2014-2017 BMBF- NanoUmwelt 共同申请人 (1.8 M€ / 180 k€) 2013-2017 第 7 届 FP EU Nanosolutions ( NMP .2012.1.3-1 ) 共同申请人 (10 M€ / 290 k€) 学生监督 (* 共同监督) Claudia Rust* (ETH, 硕士论文, 2003), Carina Muoth (ETH, 硕士论文, 2012), Erminio Di Renzo (ETH, 硕士论文, 2018), Angela Diaz (Uni Castilla-La-Mancha, 硕士论文, 2021), Lukas Schlagenhauf* (ETH, 博士论文, 2011-2015), Carina Mouth (UZH, 博士论文, 2013-2016), Leonie Aengenheister(ETH,博士生,2015-2018 年)、Claudia Hempt(ETH,博士论文,2017-2020 年)、Daria Korejwo(UNIFR,博士生,2017-2020 年)、Woranan Netkeakul*(ETH,博士生,2017 年至今)、Lea Furer(ETH,博士生,2018 年 10 月开始)、Battuja Batbajar Dugershaw(ETH,博士生,2018 年 10 月开始)、Julia Boos*(ETH,博士生,2019 年至今) 教学/课程 讲座 福拉尔贝格应用技术大学:微纳米技术硕士课程(被公认为奥地利最好的技术学位课程)2010-2011 年