Математическое моделирование времени активации рианодинового рецептора в зависимости от концентрации магния
Аннотация
Рианодиновый рецептор сердечной клетки (RyR2) играет ключевую
роль в электромеханическом сопряжении, открываясь из-за резкого увеличения [Ca2+] в диадном пространстве и высвобождая кальций из саркоплазматического ретикулума. Активность канала регулируется различными внутриклеточными ионами (кальций, магний), молекулами (рианодин, кофеин и т.д.), белками (кальмодулин, FKBP и т.д.). В данной работе исследуется активация RyR2 резким увеличением [Ca2+] при разных [Mg2+] методом математического моделирования. В качестве модели активности RyR2 использовалась aHTG модель, в основе которой лежит MWC модель аллостерической регуляции ионного канала. Математически aHTG представляет из себя марковскую цепь, поэтому, активация RyR2 описывается системой уравнений Колмогорова. Показано, что магний многократно увеличивает время активации RyR2, что соответствует экспериментальным данным.Была найдена точная полиномиальная модель зависимости времени активации от конечной [Ca2+] и [Mg2+]. Также было найдено, что время активации при [Mg2+] > 2000мкМ и [Ca2+] < 5мкМ начинает падать. Объяснение этого явления кроется в особенностях регуляции канала при таких концентрациях лигандов и дано в конце данной работы. Работа объёмом 40 страниц, содержит 25 рисунков. Список литературы включает 29 источников.
роль в электромеханическом сопряжении, открываясь из-за резкого увеличения [Ca2+] в диадном пространстве и высвобождая кальций из саркоплазматического ретикулума. Активность канала регулируется различными внутриклеточными ионами (кальций, магний), молекулами (рианодин, кофеин и т.д.), белками (кальмодулин, FKBP и т.д.). В данной работе исследуется активация RyR2 резким увеличением [Ca2+] при разных [Mg2+] методом математического моделирования. В качестве модели активности RyR2 использовалась aHTG модель, в основе которой лежит MWC модель аллостерической регуляции ионного канала. Математически aHTG представляет из себя марковскую цепь, поэтому, активация RyR2 описывается системой уравнений Колмогорова. Показано, что магний многократно увеличивает время активации RyR2, что соответствует экспериментальным данным.Была найдена точная полиномиальная модель зависимости времени активации от конечной [Ca2+] и [Mg2+]. Также было найдено, что время активации при [Mg2+] > 2000мкМ и [Ca2+] < 5мкМ начинает падать. Объяснение этого явления кроется в особенностях регуляции канала при таких концентрациях лигандов и дано в конце данной работы. Работа объёмом 40 страниц, содержит 25 рисунков. Список литературы включает 29 источников.