Charakterystyka kanałów Nav w mięśniu sercowym
Kanały jonowe komórek serca, takie jak Nav1.5 są głównymi czynnikami regulującymi inicjację i propagację rytmu serca. Mutacje genetyczne, zwykle dziedziczone, takie jak zespół Brugadów, wywołują zaburzenia pracy kanałów jonowych i skutkują potencjalnie śmiertelnymi arytmiami. Aby zidentyfikować molekularne i komórkowe mechanizmy uczestniczące w regulacji wzbudzenia elektrycznego serca, naukowcy zainicjowali projekt NAVEX. W projekcie NAVEX opracowano metodę badań proteomicznych na bazie spektroskopii mas i zastosowano ją do badania kompleksów kanałów Nav in situ na poziomie molekularnym. W badaniu przeprowadzono immunoprecypitację kompleksów kanałów Nav i związanych z nimi białek regulatorowych z komór serca dorosłych myszy. Zidentyfikowano szereg nowych białek regulatorowych kanałów Nav. Należą do nich białko oddziałujące z Eps15 2, białko powiązane z białkiem wiążącym oksysterol 11 (ORP11) i plakoglobina, które zostały poddane dalszym badaniom. Kanał Nav1.5 ulegał jednoczesnej immunoprecypitacji z każdym z tych białek, potwierdzając ich związek z tym kanałem. Przejściowe wyciszenie ekspresji białka ORP11 lub plakoglobiny w komórkach mięśnia sercowego szczura nie wywoływało widocznych zmian w całkowitej ekspresji kanału Nav1.5 ani jego ekspresji na powierzchni komórki. Te wyniki wskazują na zapotrzebowanie właściwości biofizycznych tych białek. Naukowcy z powodzeniem stworzyli pierwszą do tej pory mapę fosforylacji in situ kanałów sercowych Nav1.5. Zidentyfikowali jedenaście miejsc fosforylacji seryny lub treoniny, z których osiem było do tej pory nieznanych. Miejsca te znajdowały się w pierwszej międzykomórkowej pętli linkerowej, co wskazuje na istotność tego regionu dla ekspresji kanału Nav1.5 i jego czynności. Analiza biochemiczna fosfomutantów ukazała dwa nowe miejsca fosforylacji seryny, uczestniczące w regulowaniu ekspresji kanału Nav1.5 na powierzchni komórki. Wyniki badań zostały opublikowane w czasopiśmie Journal of Proteome Research. Kanał Nav1.5 w komórkach mięśnia sercowego okazał się użyteczną cząsteczką docelową dla nowych leków przeciwarytmicznych. Kanały te nie zostały jednak scharakteryzowane do momentu przeprowadzenia tego projektu. Działania w ramach projektu NAVEX mogą stanowić podstawę do rozwoju innowacyjnych metod zapobiegania, diagnozowania i leczenia chorób serca. Również uczestnicy projektu odnieśli korzyść z udziału w nim, dzięki zyskaniu bardziej konkurencyjnej pozycji w przyszłych konkursach o finansowanie projektów badawczych.
Słowa kluczowe
Kanał Nav, arytmia serca, Nav1.5, proteomika, immunoprecypitacja, białko regulatorowe, ORP11, plakoglobina, fosforylacja, seryna
