Insulin mediated regulation of sarcomeric protein expression

Heinrich, Katharina Gerda Maria GND

Um die Auswirkungen einer ausgeschalteten Insulin und IGF Signalkaskade im Herzen zu untersuchen, wurden Mäuse mit induzierbarer, kardialer Null-Mutation verwendet. In einem Mausmodell wurde der Insulinrezeptor und IGF-Rezeptor ausgeschaltet, in einem anderen die Insulin-Rezeptor-Substrate 1 und 2. Beide Mausmodelle wiesen einen ähnlichen Phänotyp, der mit Herzinsuffizienz und erhöhter Mortalität assoziiert war, auf. In den Mausmodellen wurden eine veränderte Sarkomerstruktur und eine Herunterregulation von an der Herzstruktur beteiligten Genen gefunden. Ziel dieser Arbeit war es, die Rolle der Insulin Signalkaskade bei der Regulation der Expression von Sarkomerproteinen zu untersuchen. Insulinstimulation von Neonatale Ratten Kardiomyozyten (NRCM) führte zu einem signifikanten Anstieg der Menge an Skelettmuskel alpha Actin (Acta1) und glatte Muskel alpha Actin (Acta2) mRNA. ERK-Hemmung in den NRCM hemmt möglicherweise die durch Insulin induzierte Acta1 und Acta2 mRNA Expression. Ein unabhängiger Ansatz zur Überprüfung der Signalkaskade wurde unter Verwendung eines Zellkulturmodells und transkriptionellen Reporterkonstrukten angestrebt, um zu bestimmen, ob die Signalkaskade von Insulin den serum response factor (SRF) aktiviert und somit die Expression der Sarkomerproteine kontrolliert. Insulin hatte hier keine spezifische Wirkung auf die Acta1 und Acta2 Promotoraktivitäten. Das Ausmaß der Aktivierung von Acta1 und Acta2 Promotoren durch die Insulinstimulation war ähnlich des eines Luciferaseplasmides mit einem minimalen Promotor. Transfektionen ohne Myocardin, einem Coaktivator von SRF, führten zu niedrigeren Promotoraktivitäten. Zusammenfassend betrachtet scheint die Insulinstimulation keine spezifische Wirkung auf die Acta1 und Acta2 Promotoraktivitäten durch einen SRF abhängigen Mechanismus zu haben. Allerdings deuten unsere Daten der mRNA Expression in NRCM darauf hin, dass Insulin eine Wirkung auf die Acta1 und Acta2 Expression hat. Ob dieser Effekt direkt oder indirekt ist, muss noch abschließend geklärt werden.

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Heinrich, Katharina: Insulin mediated regulation of sarcomeric protein expression. Jena 2019.

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