Как кальций укрепляет мышцы на клеточном уровне

Биологи из RIKEN обнаружили новую роль кальция в развитии мышц.

Исследование Нобухиро Моришимы и Ёсихиро Ито из Лаборатории наномедицинской инженерии RIKEN показало, что изменения во внутриклеточной динамике кальция вызывают не только клеточный стресс, но и деградацию специфических белков в миобластах — клетках-предшественниках мышечных волокон. Результаты опубликованы в Journal of Biological Chemistry.

Ключевое открытие: роль кальпаина-5

• Учёные обнаружили, что протеаза кальпаин-5 быстро активируется на ранних стадиях дифференцировки миобластов.
• Активированный кальпаин-5 расщепляет два транскрипционных фактора, координирующих работу генов.
• Когда производство кальпаина-5 в миобластах искусственно снижали, образующиеся миофибриллы демонстрировали структурные и функциональные нарушения, включая сниженную выработку белков, важных для работы мышц.

Значение исследования

Это меняет прежние представления. «Общепринятое понимание изменений протеома во время дифференцировки миобластов заключается в том, что оно в основном достигается действием миогенных транскрипционных факторов», — отмечает Моришима. Новые данные показывают, что ферментативная обработка существующих белков также является ключевым драйвером процесса.

Исследование также демонстрирует, что активация кальпаинов — это не только следствие патологических состояний, но и часть нормальных физиологических процессов в здоровых клетках.