Порiвняння транслокацiї гiпокальцину та розподiлу мiнорних фосфолiпiдiв [EN]
Дана Бірук${}^1$, Олександра Федченко${}^{2,3}$, Євгеній Шеремет${}^{2,3}$, Борис Оліфіров${}^{2,3}$
${}^1$Кафедра бiомедицини та нейронаук, Київський академiчний унiверситет, Київ, Україна
${}^2$Вiддiл бiофiзiки сенсорної сигналiзацiї, Iнститут фiзiологiї iм. О.О. Богомольця НАН України, Київ, Україна
${}^3$Лабораторiя молекулярного аналiзу та вiзуалiзацiї, Iнститут бiоорганiчної хiмiї ПАН, Познань, Польща
Отримано 20 квiтня 2025, у фiнальнiй формi 7 червня 2025, опубліковано 19 серпня, 2025.
Анотація
Iони кальцiю $(\mathrm{Ca}^{2+})$ є ключовими вторинними месенджерами в нейронах, регулюючи низку важливих фiзiологiчних процесiв. Бiлки родини нейрональних кальцiєвих сенсорiв $(\mathrm{NCS})$ вiдiграють центральну роль у цiй регуляцiї, реагуючи на змiни концентрацiї $\mathrm{Ca}^{2+}$ у цитозолi та iнiцiюючи вiдповiднi сигнальнi каскади. Одним iз таких бiлкiв є гiпокальцин $(\mathrm{HPCA})$, який зв’язує $\mathrm{Ca}^{2+}$ i здатен транслокуватись до клiтинних мембран, де взаємодiє з бiлками-мiшенями. Попереднi in vitro дослiдження продемонстрували, що ця транслокацiя може вiдбуватись вибiрково до дiлянок мембрани, збагачених фосфатидилiнозитол-4,5-бiфосфатом $(\mathrm{PIP}_2)$ [Biochem. J. 391 (2005), 231–238]. У нашому дослiдженнi ми проаналiзували поведiнку флуоресцентно мiченого $\mathrm{HPCA}$ у клiтинах $\mathrm{HEK~} 293$ пiсля швидкого й рiвномiрного пiдвищення внутрiшньоклiтинної концентрацiї $\mathrm{Ca}^{2+}$, iндукованого фотолiзом. Окремо було дослiджено розподiл $\mathrm{PIP}_2$ мiж плазматичною мембраною та внутрiшньоклiтинними мембранами за допомогою мiченого $\mathrm{PH}$-домену фосфолiпази $\mathrm{C}$, який має високу афiннiсть до $\mathrm{PIP}_2$. Попри значну варiабельнiсть, у середньому бiльша кiлькiсть $\mathrm{PIP}_2$ спостерiгалась на внутрiшнiх мембранах. Водночас $\mathrm{HPCA}$ не демонстрував переваги до жодного з мембранних компартментiв, що свiдчить про участь додаткових, наразi неiдентифiкованих факторiв у його взаємодiї з мембранами.
Ключові слова: гiпокальцин; нейрональнi кальцiєвi сенсори; $\mathrm{PIP}_2$; мiнорнi фосфолiпiди.
[ pdf ] (1.5 mb)
[ tex ] (1.1 mb)
