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        停止信號分子的基因調節活性有助于預防心力衰竭

        (賓夕法尼亞州費城)-人的心臟在高需求下工作,不斷地將富氧的血液泵入人體。然而,當面對疾病時,滿足這種需求可能變得越來越困難和有害。在慢性高血壓(美國領先的心血管疾病)的情況下,心臟會持續過度勞累,導致適應不良的生長,并最終導致心肌本身的嚴重功能障礙。

        心臟的異常適應性生長,稱為心臟肥大,部分是由G蛋白偶聯激酶5(GRK5)的激活引起的。G蛋白偶聯激酶5是在心臟細胞中發現的一種信號分子,以前與心力衰竭中的心臟功能惡化有關。坦普爾大學劉易斯·卡茲醫學院的研究人員(LKSOM)現在首次在動物中發現,將GRK5排除在心臟細胞核(容納細胞基因的隔室)之外,可以阻止這種異常的生長過程。

        這項新發現于3月30日在線發表在《科學信號》雜志上,為開發基于GRK5的預防心力衰竭的療法開辟了令人興奮的途徑,這種疾病使心臟不再能夠通過身體泵送血液。心力衰竭通常是在心臟補償了高血壓多年后才發展起來的。

        “ GRK5充當心臟中的病理基因調節劑,其在心臟細胞核中的活性是導致心力衰竭中心臟肥大的主要因素,” WW史密斯(W Smith)心血管醫學主席,教授,教授沃爾特·J·科赫(Walter J. Koch)解釋說兼藥理學系主任,LKSOM轉化醫學中心主任以及這項新研究的高級研究員。

        GRK5通常掛在細胞膜上。但是在心臟中,響應于肥大性應激,它易位至細胞核,與調節基因的某些因子結合,從而觸發組織生長相關蛋白質的產生。

        為了評估預防這種GRK5驅動的心臟組織異常生長的可能性,Koch博士的團隊開發了一種新型肽分子,該肽分子編碼參與核轉運的GRK5分子的一部分。該肽名為GRK5nt,可抑制GRK5進入細胞核,從而阻止其生長信號傳遞能力。

        Ryan C. Coleman博士是Koch實驗室的前研究生,也是該報告的第一作者,他在體外培養的心臟細胞中對肽進行了初步實驗。這些實驗表明,該肽的表達減弱了與適應不良應激反應有關的基因的激活。體外研究進一步證實,GRK5nt通過結合并占據稱為鈣調蛋白(CaM)結構域的GRK5分子的一部分而起作用,否則GRK5依賴該部分進入細胞核。

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