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扩展\(\mathrm{IP}_3\)受体模型包括与部分激动剂的竞争。 (英语) Zbl 1337.92091号

摘要:肌醇1,4,5-三磷酸({IP}_3\))受体是位于内质网的(mathrm{Ca}^{2+})通道,受(mathrm)调节{IP}_3\)和\(\mathrm{Ca}^{2+}\)。该通道对不同类型细胞中的钙信号传导至关重要,如神经元和胰腺β细胞到肥大细胞。G.W.德扬J.凯泽[“基于肌醇1,4,5-三磷酸受体的单池模型,用于(mathrm{Ca}^{2+})浓度下激动剂刺激的振荡”,美国国家科学院院刊89,第20期,9895-9899(1992;doi:10.1073/pnas.89.20.9895)]创建了一个八州九变量模型{IP}_3\)受体。在他们的模型中,他们计算了三个结合位点,一个是{IP}_3\)、激活\(\mathrm{Ca}^{2+}\)和停用\(\mathrm{Ca}^{2+}\)。只有当\(\mathrm{IP}_3\)并且激活\(\mathrm{Ca}^{2+}\)被绑定。Li和Rinzel在1994年对本文进行了后续研究,引入了一种简化方法,使其成为一个双变量系统。最近的出版物A.M.罗西等[“合成的部分激动剂揭示了{IP}_3\)受体激活”,《自然化学》。生物5,第9期,631-639(2009年;doi:10.1038/nchembio.195)]研究了引入mathrm的效果{IP}_3\)-类分子,称为部分激动剂(PA),进入细胞以确定{IP}_3\)及其受体。初步结果表明了一个有竞争力的模型,其中\(\mathrm{IP}_3\)和PA为同一个结合位点而战。为了说明这种竞争,我们将原来的八态模型扩展为12态模型,并在第一次建模研究中对Li和Rinzel的模型进行了类似的简化,我们注意到PA对模型的影响{IP}_3\)受体。利用此约简,我们求解了模型中钙释放的平衡开放概率。我们复制了Rossi论文提供的图,发现优化了\(\mathrm{IP}_3\)PA与数据吻合良好。我们将扩展的简化模型插入到全细胞模型中,以分析PA对整个细胞特性的影响,特别是二维钙波的传播。我们得出结论,PA产生的钙动力学与单纯的还原钙动力学有质的不同{IP}_3\),但PA可以有效地充当{IP}_3\)击倒。

MSC公司:

92C45型 生化问题中的动力学(药代动力学、酶动力学等)
92C40型 生物化学、分子生物学
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全文: 内政部

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