1. Молекулярна фізіологія
м'язового скорочення
Старший науковий співробітник,
к.б.н. Древицька Тетяна

2. - скелетні
- серцеві
- гладком'язові
Відрізняються:
- виглядом та будовою
- (посмугованість)
- розташуванням,
- іннервацією (видом
контролю),
- функцією
Види м'язових клітин

4. Серцевий м'яз
від пейсмейкерних клітин синоатріального вузла

5. Скелетні м'язи
від мотонейрона

6. Нервово-м'язовий синапс

7. Гладком'язові клітини
• GPCR - G-protein-coupled receptors
• PLC𝛽 − фосфоліпаза С
• PIP2 – фосфотидилінозитол біфосфат
• MLCK – кіназа легких ланцюгів міозину
• MLCP – фосфатаза легких ланцюгів
міозину
• MLC – легкі ланцюги міозину
• ROCK – Rho-associated kinase
• GC – гуанілатциклаза
• ANP – атріальний натрійуретичний
пептид
• СPI-17 - myosin phosphatase inhibitor
Сигнали від автономної нервової системи, пейсмейкерна активність,
гормони,
механочутливість у відповідь на розтягнення, або гуморальні сигнали від
ендотеліальних клітин

9. Ультраструктура скелетних м'язів: саркомер

10. Т-трубочки та саркоплазматичний ретикулюм – тріада
м'язового волокна

11. Структура та розташування міозинових молекул у
межах товстої нитки
Товстий філамент
складається з
≈ 400 молекул
Функції:
- структурна
- каталітична
- контактна

12. Кальцій-залежний вихід кальцію із ендоплазаматичного
ретикулюму

14. Роль кальцію у роботі м'язів
During relaxed state
Excited

16. Changes in Banding Pattern During Shortening

17. Цитоскелет саркомерів: костамери

18. antibodies to γ-actin

19. Costameric
protein
network

20. Sarcomeric molecules in mechanotransduction
• ILK – integrin linked kinase

22. A2 – ангіотензин 2, NOX - NADPH oxidase, ЕТ – ендотелін, ALD – альдостерон,
MR – мінералокортикоїдний рецептор, MMP – матриксна металопротеіназа,
EGFR – epidermal growth factor receptor, MPTP mitochondrial permeability transition pore,
NHE - Na+/Н+ exchanger, NCX - Na+/Ca2+ exchanger

23. М'язова
пластичність
- механічне
навантаження
- нервова активація
- гормони
- метаболічні зміни

29. MYOD - Myoblast determination protein 1

30. Механочутливість м'язу, або тітін як інтегратор
м'язового сигналінгу: що попереду?
Гіпертрофія чи атрофія?

31. Механосенсінг: NH2 кінець в Z-disk, N2-B and N2-A/PEVK регіон в I-band, COOH кінець в M-band
Структура доменів канонічного тітіну (UniProtKB identifier Q8WZ42-1)
та сайти зв'язування з його лігандами

33. Сигналінг в ядро!

34. A schematic representation of the
specific protein complexes linked to
sarcomere-mediated
mechanotransduction and
mechanotransmission in cardiac
muscle. CnA indicates calcineurin A; CS-
1, calsarcin-1; ECM, extracellullar matrix;
ERK2, extracellular signal–regulated
kinase-2; FHL1, four-and-a-half LIM
domain protein 1; MARPs, muscle-
specific ankyrin repeat proteins; MEK2,
mitogen-activated protein kinase kinase-
2; MLP, muscle-specific LIM domain
protein; MURFs, muscle-specific RING-
finger proteins; NBR1 indicates neighbor
to BRCA1; N-RAP, nebulin-related
anchoring protein; p62/SQSTM1,
p62/sequestosome-1; PICOT, protein
kinase C–interacting cousin of
thioredoxin; RAF1, rapid accelerated
fibrosarcoma-1; and TCAP, titin Cap
(illustration credit: Ben Smith). [

35. Myopalladin and CARP (cardiac ankyrin repeat
protein)

37. Атрофія: ядра не втрачаються
Myonuclei are not lost during atrophy. Time-lapse in vivo imaging of the same fibre segment before (day 0) and after
21 days of denervation. Note that the number of nuclei in the segment left of the neuromuscular endplate labelled in
red is the same in spite of the pronounced atrophy. Scale bar, 50 μm. Adapted from Gundersen and Bruusgaard (2008).

40. E1 - ubiquitin-activating
enzyme
E2 - ubiquitin-conjugating
enzyme
E3 - ubiquitin ligase
ZNF216 is involved in the
recognition and delivery to
the proteasome of
ubiquitylated proteins during
muscle atrophy

42. Бонуси від фізичних
навантажень:
внутрішньоклітинні та системні

44. 2012 рік
Іризин – міокін
із ендокринною
дією,
виділяється у
кров при
фізичному
навантаженні

45. Іризин

46. Структура та послідовність іризину

47. Сигнал для утворення іризину
PGC-1α

48. Peroxisome proliferator-activated receptor gamma
coactivator 1-alpha (PGC-1α)

49. Утворення іризину

52. Іризин та гіпокамп
Нейротрофічний
фактор мозку – BDNF
(Brain Derived
Neurotrophic Factor )

54. TrkB+ - рецептор ростових факторів BDNF/NT-3 )
HPCs - hematopoietic precursor cells

56. Адропін - Energy homeostasis-associated protein

58. Low adropin levels are associated with:
• Weight gain
• Type 2 Diabetes
• Diabetes During Pregnancy
• Non-Alcoholic Fatty Liver Disease
• Heart Attack and severity of heart failure
• Hypertension
• Hyperinsulinemia
• Hypertriglyceridemia
• Dyslipidemia
• Obstructive Sleep Apnea
• Diabetic Neuropathy
• Reduced physical activity
• Severity of coronary atherosclerosis
• Higher homocysteine
• Cardiac syndrome X
• Stable coronary artery disease
• Polycystic Ovary Syndrome
• Low left ventricular ejection fraction
• Pseudoexfoliation
• Coronary slow flow phenomenon
• Pediatric obstructive sleep apnea

59. Системні ефекти фізичних навантажень,
опосередковані
іризином та атропіном
• перетворення адипоцитів на подібні до бурого жиру
клітини - шляхом активації мітогегезу (читай –
схуднення!!!)
• подовження теломер
• зниження рівню глюкози в крові
• зниження ризику захворіти на гормонзалежний рак
• зниження ризику серцево-судинної патології
• стимуляція центру задоволення у гіпоталамусі
(Beneficial Effects of Exercise)

60. MET (Metabolic Equivalent of Task, метаболічний
еквівалент)

66. Тренуйте свої м'язи !

67. Та мозок ;)