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克洛伊特，伊莉亚斯；Paula J.巴特利特。；费雯·柯克；安德鲁·托马斯。；詹姆斯·斯奈德

肝细胞中Ca（^{2+}）振荡的双重机制。 （英语） Zbl 1453.92094号

J.西奥。生物。 503，文章ID 110390，13 p.（2020）.
摘要：肝细胞中的钙振荡控制着许多重要的细胞功能，包括葡萄糖代谢和胆汁分泌。重复振荡的机制以及这些机制如何调节这些振荡尚不完全清楚。最近的实验证据表明，（操作员姓名{Ca}{2+}）对1,4,5-三磷酸肌醇的调节{IP}_3)\)受体和\（\运算符名称{IP}_3\)代谢在肝细胞中产生振荡并共存。为了研究这些反馈机制对（操作员姓名{Ca}{2+}）反应的影响，我们构建了肝细胞中（操作员姓名}Ca}{2+}）信号网络的数学模型。该模型解释了\（operatorname{Ca}^{2+}\）对\（operatorname）的双相调节{IP}_3\)受体\（\操作员姓名{IP}_3R）\）和\（operatorname）上\（operatorname{Ca}^{2+}\）的正反馈{IP}_3\)代谢，通过激动剂和（操作员姓名{Ca}^{2+}）激活磷脂酶C（PLC）。模型模拟表明，两个常数都存在（operatorname{Ca}^{2+}）振荡{IP}_3]\)和用于\（[\operatorname{IP}_3]\)动态变化。我们在实验和模型中都表明，随着激动剂浓度的增加，振荡在简单的窄脉冲振荡和复杂的宽脉冲振荡之间转换。该模型预测，当跨膜转运受阻时，窄脉冲振荡持续存在。这个预测已经过实验验证。相反，当质膜运输受阻时，宽尖峰振荡终止。我们得出结论，多种反馈机制参与调节肝细胞中的（操作员名称{Ca}^{2+}）振荡。

引用于三文件

MSC公司：

92立方37 细胞生物学

关键词：

钙振荡模型；信号转导；\（\操作员姓名{IP}_3\)；\（\操作员姓名{IP}_3\)受体
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\textit{I.Cloete}等人，J.Theor。生物学503，文章ID 110390，13 p.（2020；Zbl 1453.92094）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Amaya，M.J。；Nathanson，M.H.，《肝脏中的钙信号传导》，综合。生理学。，3, 515-539 (2013)
[2] 巴里特·G·J。；陈，J。；Rychkov，G.Y.，肝细胞质膜中的Ca^2+通透性通道及其在肝细胞生理学中的作用，生物化学与生物物理学报（BBA）-分子，细胞研究，1783，651-672（2008）
[3] 巴里特·G·J。；Litjens，T.L。；卡斯特罗，J。；Aromataris，E。；Rychkov，G.Y.，肝细胞中储存型Ca^2+通道和Ca^2+微区，临床。实验药理学。生理学。，36, 77-83 (2009)
[4] Bartlett，P.J。；Gaspers，L.D。；Pierobon，N。；Thomas，A.P.，肝脏中葡萄糖稳态的钙依赖性调节，《细胞钙》，55，306-316（2014）
[5] Bartlett，P.J。；梅茨格，W。；Gaspers，L.D。；Thomas，A.P.，蛋白激酶C对肌醇1，4，5-三磷酸信号的多步差异调节形成激素刺激的Ca^2+振荡，J.Biol。化学。，290, 18519-18533 (2015)
[6] Bartlett，P.J.、Cloete，I.、Sneyd，J.、Thomas，A.P.出版。在PLC-连接激素存在下，IP_3依赖性Ca^2+振荡转换为双振荡机制，iScience。
[7] Berridge，M.J。；利普，P。；Bootman，M.D.，《钙信号的多功能性和普遍性》，《分子细胞生物学》。，1, 11 (2000)
[8] Bezprozvanny，我。；Watras，J。；Ehrlich，B.E.，小脑内质网的Ins（1,4,5）P_3-和钙门控通道的钟形钙响应曲线，《自然》，351751-754（1991）
[9] 曹，P。；多诺万，G。；福克，M。；Sneyd，J.，基于单通道数据的钙化随机模型，Biophys。J、。，105, 1133-1142 (2013)
[10] 曹，P。；Tan，X。；多诺万，G。；桑德森，M.J。；Sneyd，J.，一个确定性模型预测了气道平滑肌细胞中随机钙振荡的特性，PLoS Compute。生物学，10，文章e1003783 pp.（2014）
[11] Champneys，A。；柯克，V。；Knobloch，E。；奥尔德曼，B。；Sneyd，J.，当Shil'nikov在可激发系统中遇到Hopf时，SIAM J.Appl。动态。系统，663-693（2007）·Zbl 1170.34025号
[12] 克莱尔，C。；Chalumeau，C。；Tordjmann，T。；Poggioli，J。；Erneux，C。；杜邦，G。；Combettes，L.，Ca^2+和InsP_3扩散在连接肝细胞间Ca^2+信号协调中作用的研究，细胞科学杂志。，114, 1999-2007 (2001)
[13] Dixon，C.J。；新墨西哥州伍兹。；韦伯，T.E。；Green，A.K.，《大鼠肝细胞共同表达功能性P2Y1和P2Y2受体的证据》，英国药理学杂志。，129, 764-770 (2000)
[14] 杜邦，G。；斯威伦，S。；克莱尔，C。；Tordjmann，T。；Combettes，L.，肝细胞中钙信号的层次结构：从实验到模型，生物化学。生物物理学。《学报》，1498134-152（2000）
[15] 杜邦，G。；Tordjmann，T。；克莱尔，C。；斯威伦，S。；克莱特，M。；Combettes，L.，受体导向的细胞间钙波在肝细胞中传播的机制，Faseb J，14，279-289（2000）
[16] 杜邦，G。；库库伊，O。；克莱尔，C。；Erneux，C。；斯威伦，S。；Combettes，L.，肝细胞中的Ca^2+振荡不需要Ca^2+对InsP_3 3-激酶活性的调节，FEBS Lett，534101-105（2003）
[17] 杜邦，G。；Abou-Lovergne，A。；Combettes，L.，肝细胞中振荡Ca^2+动力学的随机方面，生物物理学。J.，95，2193-2202（2008）
[18] 杜邦，G。；福克，M。；柯克，V。；Sneyd，J.，《钙信号模型》。，第43卷（2016），施普林格出版社·Zbl 1350.92002年
[19] 芬奇，E。；Goldin，S.，钙和肌醇1,4,5-三磷酸诱导的Ca^2+释放，《科学》，265813-815（1994）
[20] 芬奇，E.A。；特纳，T.J。；Goldin，S.M.，《钙作为肌醇1,4,5-三磷酸诱导钙释放的协同物》，《科学》，252443-446（1991）
[21] Foskett，J.K。；白色，C。；张，K.-H。；Mak，D.-O.D.，肌醇三磷酸受体Ca^2+释放通道，生理学。修订版，87，593-658（2007）
[22] Gaspers，L.D.公司。；Thomas，A.P.，肝脏中的钙信号，细胞钙，38，329-342（2005）
[23] Gaspers，L.D。；Bartlett，P.J。；Politi，A。；伯内特，P。；梅茨格，W。；Johnston，J。；约瑟夫·S·K。；Höfer，T。；Thomas，A.P.，激素诱导的钙振荡依赖于与肌醇1，4，5-三磷酸振荡的交叉耦合，细胞代表，9，1209-1218（2014）
[24] 杜松子酒，E。；柯克，V。；Sneyd，J.，《钙缓冲的分岔分析》，J.Theor。生物学，242，1-15（2006）·Zbl 1447.92180号
[25] 杜松子酒，E。；福克，M。；瓦格纳，L.E。；Yule，D.I。；Sneyd，J.，基于单通道数据的肌醇三磷酸受体动力学模型，Biophys。J、。，96, 4053-4062 (2009)
[26] 韩，J.M。；Tanimura，A。；柯克，V。；Sneyd，J.，HSY细胞中钙动力学的数学模型，PLoS Compute。生物学，13，文章e1005275 pp.（2017）
[27] 赫瑟林顿，J.P.J。；华纳公司。；Seymour，R.M.，生物建模中的简化及其后果：肝细胞中钙振荡研究的结论，J R Soc Interface，319-331（2006）
[28] Höfer，T.，《肝细胞细胞间钙振荡模型：异质细胞的同步化》，《生物物理杂志》，77，1244-1256（1999）
[29] 川崎，T。；空白，L.M。；Harootunian，A。；史密斯，M.T。；Tsien，R.Y.，激素刺激单个加载呋喃-2的肝细胞引起的Ca^2+振荡，J.Biol。化学。，264, 12859-12866 (1989)
[30] Keener，J.P.，Sneyd，J.，1998年。《数学生理学》，第1卷，第二版，施普林格出版社·Zbl 0913.92009号
[31] Kummer，U。；奥尔森，L.F。；Dixon，C.J。；Green，A.K。；Bornberg-Bauer，E。；Baier，G.，钙信号从简单到复杂振荡的转换，生物物理。J、。，79, 1188-1195 (2000)
[32] 拉森，A.Z。；奥尔森，L.F。；Kummer，U.，《肝细胞中钙信号的编码和解码》，Biophys。化学。，107, 83-99 (2004)
[33] 马尔，M。；戈萨克，M。；珀西，M。；Jane Dixon，C。；Green，A.K.，时空模型解释了减少的质膜Ca^2+流出对肝细胞内Ca^2+振荡的影响，《Theor Biol杂志》252419-426（2008）·Zbl 1398.92077号
[34] 莫恩克，G。；福克，M。；Thurley，K.，《应用于细胞内Ca^2+信号的层次随机模型》，《公共科学图书馆·综合》，第7期，第e51178页，（2012）
[35] Perc，M。；格林，A.K。；Dixon，C.J。；Marhl，M.，《从实验数据建立细胞内钙振荡的随机性》，《生物物理》。化学。，132, 33-38 (2008)
[36] Politi，A。；Gaspers，L.D。；托马斯·A·P。；Höfer，T.，IP_3和Ca^2+振荡模型：潜在反馈的频率编码和识别，生物物理。J、。，90, 3120-3133 (2006)
[37] 鲍威尔，J。；福克，M。；Skupin，A。；T.C.贝拉米。；Kypraios，T。；Thul，R.，《钙振荡的统计观点》，《高级实验医学生物学》。，1131, 799-826 (2020)
[38] 鲁尼，T.A。；Sass，E.J。；Thomas，A.P.，《苯肾上腺素和加压素在单个呋喃-2负载肝细胞中诱导的细胞溶质钙振荡的特征》，J.Biol。化学。，264, 17131-17141 (1989)
[39] 桑切斯·布埃诺，A。；Greenwood，M.R。；瓦雷拉·尼埃托，I。；Marrero，I。；吉尔·B。；马托，J.M。；Cobbold，P.H.，肌醇-磷酸聚糖通过减少钙进入抑制肝细胞中的钙振荡，《细胞钙》，21，125-133（1997）
[40] Skupin，A。；Kettenmann，H。；美国温克勒。；Wartenberg，M。；Sauer，H。；南卡罗来纳州托维。；泰勒，C.W。；Falcke，M.，《细胞内Ca^2+如何振荡：偶然还是时钟？》？，生物物理学。J.，94，2404-2411（2008）
[41] 史密斯，J.T。；黄，S.-Y。；Tomita，T。；西印度州德黑文。；Mercer，J.C。；Putney，J.W.，《存储操作钙进入的激活和调节》，《细胞分子医学杂志》，第14期，第2337-2349页（2010年）
[42] 斯奈德，J。；A.勒博。；Yule，D.，胰腺腺泡细胞中钙的行波：模型构建和分叉分析，Physica D，145158-179（2000）·Zbl 1348.92051号
[43] 斯奈德，J。；Tsaneva-Atanasova，K。；Yule，D。；汤普森，J。；Shuttleworth，T.，通过膜通量控制钙振荡，Proc。美国国家科学院。科学。，101, 1392-1396 (2004)
[44] 斯奈德，J。；Tsaneva Atanasova，K。；雷兹尼科夫，V。；Bai，Y。；Sanderson，M。；Yule，D.，《测定钙振荡对三磷酸肌醇振荡依赖性的方法》，Proc。美国国家科学院。科学。，103, 1675-1680 (2006)
[45] Sneyd，J.、Han，J.M.、Wang，L.、Chen，J.，Yang，X.、Tanimura，A.、Sanderson，M.J.、Kirk，V.、Yule，D.I.，2017年。关于钙振荡的动力学结构，Proc。美国国家科学院。科学。201614613
[46] 托马斯。；Renard，D。；Rooney，T.，肝细胞钙信号的时空组织，《细胞钙》，12111-126（1991）
[47] 托马斯。；Bird，G。；Hajnoczky，G。；Robb-Gaspers，L。；Putney，J.，细胞钙信号的时空方面，FASEB J.，101505-1517（1996）
[48] 瑟利，K。；Skupin，A。；Thul，R。；Falcke，M.，《Ca^2+信号的基本特性》，《生物化学与生物物理学学报》，2012年，1185-1194（1820）
[49] 瑟利，K。；史密斯，I.F。；南卡罗来纳州托维。；泰勒，C.W。；I·帕克。；Falcke，M.，《IP_3激发的Ca_2+峰值的时间尺度仅在细胞水平上出现于Ca_2+烟团，Biophys》。J、。，101, 2638-2644 (2011)
[50] 瑟利，K。；南卡罗来纳州托维。；莫恩克，G。；普林斯，V.L。；Meena，A。；托马斯·A·P。；Skupin，A。；泰勒，C.W。；Falcke，M.，细胞内Ca^2+峰随机序列中刺激强度的可靠编码，科学。信号，7，ra59（2014）
[51] 托德曼，T。；伯顿，B。；红葡萄酒，M。；Combettes，L.，大鼠肝细胞中去甲肾上腺素诱导的协调细胞间钙波：缝隙连接通透性和激动剂的双重控制，EMBO J.，16，5398-5407（1997）
[52] Tordjmann，T。；伯顿，B。；雅克·明（Jacquemin，E.）。；克莱尔，C。；斯特利，N。；Guillon，G。；红葡萄酒，M。；Combettes，L.，大鼠肝细胞中加压素诱发的受体导向细胞间钙波，EMBO J.，17，4695-4703（1998）
[53] 特拉佩特特区。；Nathanson，M.H.，通过钙信号调节胆汁分泌在健康和疾病中的作用，生物化学与生物物理学报（BBA）-分子，细胞研究（2018）
[54] 蔡振中。；张伟。；柯克，V。；Sneyd，J.，《简化钙动力学模型中的行波》，SIAM J.Appl。动态。系统。，11, 1149-1199 (2012) ·Zbl 1260.34055号
[55] Willems，P.H.G.M。；Pahle，J。；失速者，X.L。；穆加希德（D.Mugahid）。；尼古拉·A·。；库普曼，W.J.H。；Kummer，U.，PKC介导的胆囊收缩素1受体抑制反馈控制振荡Ca^2+信号的形状，FEBS J.，282，2187-2201（2015）
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