Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

Molecular mechanisms of muscle constraction

396 views

Published on

Published in: Sports
  • Be the first to comment

Molecular mechanisms of muscle constraction

  1. 1. Молекулярна фізіологія м'язового скорочення Старший науковий співробітник, к.б.н. Древицька Тетяна
  2. 2. - скелетні - серцеві - гладком'язові Відрізняються: - виглядом та будовою - (посмугованість) - розташуванням, - іннервацією (видом контролю), - функцією Види м'язових клітин
  3. 3. Серцевий м'яз від пейсмейкерних клітин синоатріального вузла
  4. 4. Скелетні м'язи від мотонейрона
  5. 5. Нервово-м'язовий синапс
  6. 6. Гладком'язові клітини • GPCR - G-protein-coupled receptors • PLC𝛽 − фосфоліпаза С • PIP2 – фосфотидилінозитол біфосфат • MLCK – кіназа легких ланцюгів міозину • MLCP – фосфатаза легких ланцюгів міозину • MLC – легкі ланцюги міозину • ROCK – Rho-associated kinase • GC – гуанілатциклаза • ANP – атріальний натрійуретичний пептид • СPI-17 - myosin phosphatase inhibitor Сигнали від автономної нервової системи, пейсмейкерна активність, гормони, механочутливість у відповідь на розтягнення, або гуморальні сигнали від ендотеліальних клітин
  7. 7. Ультраструктура скелетних м'язів: саркомер
  8. 8. Т-трубочки та саркоплазматичний ретикулюм – тріада м'язового волокна
  9. 9. Структура та розташування міозинових молекул у межах товстої нитки Товстий філамент складається з ≈ 400 молекул Функції: - структурна - каталітична - контактна
  10. 10. Кальцій-залежний вихід кальцію із ендоплазаматичного ретикулюму
  11. 11. Роль кальцію у роботі м'язів During relaxed state Excited
  12. 12. Changes in Banding Pattern During Shortening
  13. 13. Цитоскелет саркомерів: костамери
  14. 14. antibodies to γ-actin
  15. 15. Costameric protein network
  16. 16. Sarcomeric molecules in mechanotransduction • ILK – integrin linked kinase
  17. 17. A2 – ангіотензин 2, NOX - NADPH oxidase, ЕТ – ендотелін, ALD – альдостерон, MR – мінералокортикоїдний рецептор, MMP – матриксна металопротеіназа, EGFR – epidermal growth factor receptor, MPTP mitochondrial permeability transition pore, NHE - Na+/Н+ exchanger, NCX - Na+/Ca2+ exchanger
  18. 18. М'язова пластичність - механічне навантаження - нервова активація - гормони - метаболічні зміни
  19. 19. MYOD - Myoblast determination protein 1
  20. 20. Механочутливість м'язу, або тітін як інтегратор м'язового сигналінгу: що попереду? Гіпертрофія чи атрофія?
  21. 21. Механосенсінг: NH2 кінець в Z-disk, N2-B and N2-A/PEVK регіон в I-band, COOH кінець в M-band Структура доменів канонічного тітіну (UniProtKB identifier Q8WZ42-1) та сайти зв'язування з його лігандами
  22. 22. Сигналінг в ядро!
  23. 23. A schematic representation of the specific protein complexes linked to sarcomere-mediated mechanotransduction and mechanotransmission in cardiac muscle. CnA indicates calcineurin A; CS- 1, calsarcin-1; ECM, extracellullar matrix; ERK2, extracellular signal–regulated kinase-2; FHL1, four-and-a-half LIM domain protein 1; MARPs, muscle- specific ankyrin repeat proteins; MEK2, mitogen-activated protein kinase kinase- 2; MLP, muscle-specific LIM domain protein; MURFs, muscle-specific RING- finger proteins; NBR1 indicates neighbor to BRCA1; N-RAP, nebulin-related anchoring protein; p62/SQSTM1, p62/sequestosome-1; PICOT, protein kinase C–interacting cousin of thioredoxin; RAF1, rapid accelerated fibrosarcoma-1; and TCAP, titin Cap (illustration credit: Ben Smith). [
  24. 24. Myopalladin and CARP (cardiac ankyrin repeat protein)
  25. 25. Атрофія: ядра не втрачаються Myonuclei are not lost during atrophy. Time-lapse in vivo imaging of the same fibre segment before (day 0) and after 21 days of denervation. Note that the number of nuclei in the segment left of the neuromuscular endplate labelled in red is the same in spite of the pronounced atrophy. Scale bar, 50 μm. Adapted from Gundersen and Bruusgaard (2008).
  26. 26. E1 - ubiquitin-activating enzyme E2 - ubiquitin-conjugating enzyme E3 - ubiquitin ligase ZNF216 is involved in the recognition and delivery to the proteasome of ubiquitylated proteins during muscle atrophy
  27. 27. Бонуси від фізичних навантажень: внутрішньоклітинні та системні
  28. 28. 2012 рік Іризин – міокін із ендокринною дією, виділяється у кров при фізичному навантаженні
  29. 29. Іризин
  30. 30. Структура та послідовність іризину
  31. 31. Сигнал для утворення іризину PGC-1α
  32. 32. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1-alpha (PGC-1α)
  33. 33. Утворення іризину
  34. 34. Іризин та гіпокамп Нейротрофічний фактор мозку – BDNF (Brain Derived Neurotrophic Factor )
  35. 35. TrkB+ - рецептор ростових факторів BDNF/NT-3 ) HPCs - hematopoietic precursor cells
  36. 36. Адропін - Energy homeostasis-associated protein
  37. 37. Low adropin levels are associated with: • Weight gain • Type 2 Diabetes • Diabetes During Pregnancy • Non-Alcoholic Fatty Liver Disease • Heart Attack and severity of heart failure • Hypertension • Hyperinsulinemia • Hypertriglyceridemia • Dyslipidemia • Obstructive Sleep Apnea • Diabetic Neuropathy • Reduced physical activity • Severity of coronary atherosclerosis • Higher homocysteine • Cardiac syndrome X • Stable coronary artery disease • Polycystic Ovary Syndrome • Low left ventricular ejection fraction • Pseudoexfoliation • Coronary slow flow phenomenon • Pediatric obstructive sleep apnea
  38. 38. Системні ефекти фізичних навантажень, опосередковані іризином та атропіном • перетворення адипоцитів на подібні до бурого жиру клітини - шляхом активації мітогегезу (читай – схуднення!!!) • подовження теломер • зниження рівню глюкози в крові • зниження ризику захворіти на гормонзалежний рак • зниження ризику серцево-судинної патології • стимуляція центру задоволення у гіпоталамусі (Beneficial Effects of Exercise)
  39. 39. MET (Metabolic Equivalent of Task, метаболічний еквівалент)
  40. 40. Тренуйте свої м'язи !
  41. 41. Та мозок ;)

×