Untersuchungen zur Funktion der humanen atrialen essentiellen leichten Myosinkette (ALC-1) in einem transgenen Rattenmodell
Creators: name: Abdelaziz, Ahmed Ihab
Publisher: name: Humboldt-Universität zu Berlin, Medizinische Fakultät - Universitätsklinikum Charité
Year: 2004
Subjects: subject: Essentielle leichte Myosinkette
subject: Herz
subject: Kontraktilität
subject: transgene Ratten
subject: Essential myosin light chains
subject: Heart
subject: Contractility
subject: Transgenic rats
subject: 610 Medizin
subject: 33 Medizin

description: Die meisten Patienten mit hypertropher Kardiomyopathie und kongenitalen Herzerkrankungen exprimieren die atriale essentielle leichte Myosinkette (ALC-1) im Ventrikel, wo sie teilweise die ventrikuläre essentielle leichte Myosinkette (VLC-1) ersetzt. Diese VLC-1/ALC-1 Isoformveränderung korrelierte mit einem Anstieg der Zykluskinetik der Myosin-Querbrücken in chemisch gehäuteten Herzfasern aus hypertrophierten Humanventrikeln. Um die funktionelle Bedeutung der ALC-1 im gesamten intakten Herzen zu untersuchen, habe ich in der vorliegenden Arbeit ein transgenes Rattenmodell charakterisiert, das die humane ALC-1 (hALC-1) im Herzen exprimiert (TGR/hALC-1). WKY-Ratten dienten als genetisch korrekter Kontrollstamm. Mittels rekombinanter hALC-1 als Standard wurde die exprimierte hALC-1-Menge in SDS-Extrakten linker Ventrikel der TGR/hALC-1 im Western-Blot untersucht. 12 Wochen alte TGR/hALC-1 exprimierten etwa 17 mug hALC-1/mg SDS-Extrakt. Das exprimierte Transgen konnte in der Immunfluoreszenz zwischen den Z-Linien der Sarkomere lokalisiert werden. Die gerichtete Integrations des Transgens in das kardiale Myosinmolekül wurde zusätzlich noch in hochgereinigten Myosinpräparationen nachgewiesen. Analyse des linksventrikulären Proteoms durch 2D-PAGE, das zur Identifikation von etwa 3000 Proteinen führte, zeigte vergleichbare Proteinmuster in WKY und TGR/hALC-1. Die Untersuchungen der Kontraktilität des intakten isoliert perfundierten Herzen wurden mit Langendorff-Präparationen durchgeführt. Die Expression des hALC-1-Transgen führte zu statistisch signifikanten (p
description: Most patients with hypertrophic cardiomyopathy and congenital heart diseases express the atrial essential myosin light chains (ALC-1) in their ventricles, partially replacing the ventricular essential light chains (VLC-1). This VLC-1/ALC-1 isoform shift is correlated with an increase in cross-bridge cycling kinetics as measured using chemically skinned fibers from the hypertrophied ventricles of human hearts. To study the functional importance of hALC-1 in the whole intact perfused-heart, a transgenic rat model overexpressing hALC-1 (TGR/hALC-1) in the heart was generated. WKY rats were used as the respective genetically correct control strain. Using hALC-1HIST protein as a standard, the amount of transgenic protein expression was quantified by Immunoblot analysis of the left ventricular tissue extracts of the transgenic rats. Twelve-week-old TGR/hALC-1 expressed around 17mug hALC-1 per mg of whole SDS-soluble protein. The transgene was localized in-between the Z-lines of the sarcomere by immunofluoresecnce microscopy. Furthermore, the proper integration of the transgene into the rat ventricular myosin was confirmed by purifying myosin from rat ventricular tissues. Whole ventricular proteome analysis by 2D-PAGE, resolved approximately 3000 proteins spots in each TGR/hALC-1 and WKY animal. The whole protein expression patterns in both animal groups showed no differences with the exception of the transgenic hALC-1 protein spot. The perfused heart contractility parameters were evaluated using the Langendorff preparation. Expression of hALC-1 was accompanied by statistically significant improvements (p