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.2020年4月1日;116(5):1021-1031.
doi:10.1093/cvr/cvz207。

心肌MMP-2在心肌缺血再灌注损伤中参与SERCA2a蛋白水解

附属公司

心肌MMP-2在心肌缺血再灌注损伤中参与SERCA2a蛋白水解

安德烈·罗茨科夫斯基等。 心血管研究. .

摘要

目的:基质金属蛋白酶-2(MMP-2)是一种锌依赖性蛋白酶,在心肌缺血再灌注(IR)损伤期间被激活时,会导致心脏收缩功能障碍。MMP-2定位于心肌细胞内的几个亚细胞位点;然而,其在肌浆网(SR)中的作用尚不清楚。Ca2+ATP酶SERCA2a在心脏IR损伤中降解,该酶将胞浆Ca2+泵入SR以促进肌肉松弛;然而,导致这一现象的蛋白酶尚不清楚。我们假设MMP-2通过蛋白水解SERCA2a导致心脏收缩功能障碍,从而损害其在IR损伤中的活性。

方法和结果:在存在或不存在选择性MMP抑制剂ARP-100的情况下,对离体大鼠心脏进行IR损伤,或作为对照进行有氧灌注。ARP-100对MMP活性的抑制显著改善了心脏机械功能的恢复,并阻止了IR损伤后70kDa SERCA2a降解片段的增加,尽管110kDa SERCA2a和磷蛋白水平似乎没有变化。IR心脏样品的电泳和LC-MS/MS证实存在约70 kDa的SERCA2a片段。MMP-2活性与从离体大鼠心脏制备的富含SR的微粒体共同纯化。当在体外与外源性MMP-2孵育时,SR富集微粒体中的内源性SERCA2a被蛋白水解为~70kDa产物。MMP-2也能在体外切割纯化的猪SERCA2a。IR损伤使SR富集微粒体中SERCA活性降低;然而,ARP-100并没有阻止这一点。

结论:这项研究表明,在来自心肌的富含SR的微粒体中发现了MMP-2活性,并且SERCA2a被MMP-2蛋白水解。MMP抑制在心肌缺血再灌注损伤中的心脏保护作用可能包括阻止SERCA2a降解。

关键词:心脏;缺血再灌注损伤;基质金属蛋白酶-2;蛋白质水解;SERCA公司。

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