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.2013年7月1日;305(1):H114-23。
doi:10.1152/ajpheart.00135.2013。 Epub 2013年4月26日。

单次运动对心肌肥厚蛋白O-GlcNA酰化和染色质调节的即时影响

附属公司

单次运动对心肌肥厚蛋白O-GlcNA酰化和染色质调节的即时影响

海蒂·梅德福德等。 美国生理学杂志心脏循环生理学. .

摘要

病理刺激诱导的心脏肥大由阻遏因子1沉默转录因子(REST)及其辅阻遏物mSin3A形成的复合物调节。我们以前曾报道过,β-N-乙酰氨基葡萄糖(O-GlcNAc)与蛋白质的O-连接可减弱肥大信号传导。定期运动可诱导心脏出现与O-GlcNAc水平降低相关的生理性肥大表型,但O-GlcNAc、REST复合物与运动诱导的心肌肥大的发生之间的联系尚不清楚。因此,小鼠进行一次15或30分钟的中强度至高强度跑步机跑步,然后立即采集心脏,并与久坐对照组进行比较。运动15分钟后,细胞液O-GlcNAc较低(P<0.05),细胞核水平无差异(P>0.05)。运动30分钟后,心脏的胞浆或核O-GlcNAc水平无差异(P>0.05)。O-GlcNAc转移酶(OGT,从蛋白质中去除O-GlcNAc部分的酶)、REST、mSin3A和组蛋白脱乙酰酶(HDACs)1、2、3、4和5的细胞隔室水平没有随着运动而改变。免疫沉淀显示OGT和HDACs 1、2、4和5的O-GlcNA酰化随着急性运动没有改变;然而,运动心脏确实表现出OGT和REST之间较低的相互作用(P<0.05),但OGT和mSin3A之间没有。这些数据表明,只要运动15分钟,心脏中的肥大信号就可能通过蛋白质O-GlcNA酰化分布的细胞内变化以及OGT和REST染色质阻遏物之间的相互作用减少而启动。

关键词:心肌肥厚;染色质;运动;组蛋白脱乙酰酶;β-N-乙酰氨基葡萄糖。

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数字

图1。
图1。
15分钟运动(EX)对β的影响-N个-乙酰葡萄糖胺(O(运行)-GlcNAc)水平和O(运行)-与久坐(SED)对照组相比,小鼠心脏细胞溶质和核室中的GlcNAc转移酶(OGT)蛋白。典型的Western印迹(A类)和蛋白质水平的密度分析O(运行)-GlcNAc使用整个车道的分析(B类)或细胞溶质中的高、中、低分子量(C类)或核能(D类)除细胞溶质外,还显示了组分(E类)和核能(F类)OGT公司。甘油醛-3-磷酸脱氢酶(GAPDH)和TATA-结合蛋白(BP)抗体分别显示为细胞质组分和核组分的纯度和负载控制;n个=8/组*P(P)<0.05 vs.久坐。
图2。
图2。
30分钟运动对O(运行)-与久坐对照组相比,小鼠心脏细胞溶质和核室中的GlcNAc水平和OGT蛋白。典型的Western印迹(A类)和蛋白质水平的密度分析O(运行)-GlcNAc使用整个车道的分析(B类)或细胞溶质中的高、中、低分子量(C类)或核能(D类)除细胞溶质外,还显示了组分(E类)和核能(F类)OGT公司。GAPDH和TATA结合蛋白抗体分别显示为细胞质和细胞核部分的纯度和负载对照;n个=8/组*P(P)<0.05 vs.久坐。
图3。
图3。
细胞溶胶分布O(运行)-久坐和运动小鼠心脏中的GlcNAc(绿色)与z(z)-由desmin(红色)指示的线条。虚线表示面板中显示的相应行扫描的方向正确的.比例尺,10μm。
图4。
图4。
核分布O(运行)-久坐和运动小鼠心脏中的GlcNAc(绿色)与4′,6-二氨基-2-苯基吲哚(DAPI,蓝色)的比较。虚线表示面板中显示的相应行扫描的方向正确的.比例尺,10μm。
图5。
图5。
免疫印迹(A类)细胞溶质的密度分析(B类)和核能(C类)与GAPDH或TATA-结合蛋白相比,组蛋白去乙酰化酶(HDAC)1、HDAC2、HDAC3、HDAC4、HDAC5、阻遏因子1沉默转录因子(REST)和mSin3A在久坐和运动小鼠心脏中的分布;n个=6/组。ND,未检测到。
图6。
图6。
免疫共沉淀O(运行)-GlcNAc公司(A类B类)和OGT(C类D类)然后用免疫印迹(IB)进行密度分析O(运行)-GlcNAc、OGT、HDAC1、HDAC2、HDAC4和HDAC5。注意,输入和IgG泳道与久坐和运动样本存在于相同的膜上;删除附加车道的位置由划线框和空白表示;n个=6/组*P(P)<0.05,运动的主要影响。
图7。
图7。
建议的角色O(运行)-GlcNAc和OGT在REST介导的运动诱导生理性心肌肥大调节中的作用。A类:休息时,O(运行)-OGT的GlcNA酰化促进OGT与REST复合物成分的相互作用,抑制肥大。B类:急性运动导致O(运行)-OGT中的GlcNAc部分,触发OGT和HDACs 4和5与REST复合体的分离,启动生理性肥厚信号。G、,O(运行)-GlcNAc公司。

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