290 likes | 526 Views
Syntes och nedbryning av muskelproteiner. Jenny Nordquist. Hypertrofi. Träning Tillväxt. Muskelatrofi. Skada Orörlighet Sjukdom Åldrande Rymd-resor. Hypertrofi. Träning Tillväxt Tillväxthormon. Muskelatrofi. Skada Orörlighet Sjukdom Åldrande Rymd-resor
E N D
Syntes och nedbryning av muskelproteiner Jenny Nordquist
Hypertrofi Träning Tillväxt Muskelatrofi Skada Orörlighet Sjukdom Åldrande Rymd-resor
Hypertrofi Träning Tillväxt Tillväxthormon Muskelatrofi Skada Orörlighet Sjukdom Åldrande Rymd-resor Glukokortikoid-behandling Neuromuskulär blockad
Vad styr muskelns proteinproduktion? • Miljö (nutrition, hälsostatus, träning etc) • 2. Ålder • 3. Genetik
Balans proteinsyntes/degradation + - Testosteron GH IGF-1 MyoD Myf-5 Ubiquitin- proteasom Caspase-3 Calpain Myostatin
Molekylära mekanismer • Hur signalerar kroppen att muskelproteiner • ska brytas ner eller syntetiseras? • Finns genetiska skillnader? • 3. Hur kan träning leda till • ökad mängd muskelprotein?
Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? • Nervsignaler • Produktion av IGF-1 • Produktion av cytokiner • 4. Produktion av H2O2
MEF-2 NFAT Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? Ca2+-Calmodulin Calcineurin + Nervsignal Defosforylering/ aktivering MEF-2 NFAT MyHC Proteinsyntes (t.ex. Myosin)
Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? Träning Hypertrofi IGF-1 PI3K AKT Nucleus S6K P mTOR P Foxo Proteinsyntes
Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? Sjukdom/ disuse Atrofi IGF-1 PI3K Nucleus AKT Nucleus S6K Foxo mTOR Foxo Atrogin-1 Proteinsyntes
Disuse Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? McKinnell and Rudnicki, Cell 2004
MAO-A Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? Glukokortikoider Atrofi H2O2 Uppreglering av NFκB Ubiquitin-proteasom aktiveras Apoptos
Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? H2O2 Disuse McKinnell and Rudnicki, Cell 2004
Hur signalerar kroppen att muskelproteiner ska brytas ner eller syntetiseras? Hypertrofi H2O2 Myogenes Myotuber bildas
Molekylära mekanismer • Hur signalerar kroppen att muskelproteiner • ska brytas ner eller syntetiseras? • Finns genetiska skillnader? • 3. Hur kan träning leda till • ökad mängd muskelprotein?
Finns genetiska skillnader? Belgian blue - mutation på genen för myostatin, en muskel-specifik TGF-β. Myostatin hämmar muskeltillväxt.
Finns genetiska skillnader? • Satellitceller • Odifferentierade • Transkriptionellt inaktiva • Myf-5 promotorn aktiv • Inget Myf-5 protein • MyoD uttrycks när cellen aktiveras Myf-5 MyoD
Finns genetiska skillnader? Signaler: Aktiverande (MyoD induceras) Tystande (stänger av MyoD) Proliferativa (hämmar MyoD) Differentierande (MyoD ökar)
Finns genetiska skillnader? Myostatin Signaler: Aktiverande (MyoD induceras) Tystande (stänger av MyoD) Proliferativa (hämmar MyoD) Differentierande (MyoD ökar)
Finns genetiska skillnader? Myostatin håller kvar satellitceller I G0, hämmar proliferation och differentiering.
Finns genetiska skillnader? • Satellitceller • Odifferentierade • Transkriptionellt inaktiva • Hur kan de bibehålla ”lineage identity”? Djur som saknar myostatin bildar mindre mängd bindväv, mindre fett, och större muskelmassa. Myf-5 MyoD
Molekylära mekanismer • Hur signalerar kroppen att muskelproteiner • ska brytas ner eller syntetiseras? • Finns genetiska skillnader? • 3. Hur kan träning leda till • ökad mängd muskelprotein?
Hur kan träning leda till ökad mängd muskelprotein? 1. 2. Träning Hypertrofi IGF-1 1. 2. Sjukdom/ disuse Atrofi IGF-1 Hur medieras steg 1.?
Hur kan träning leda till ökad mängd muskelprotein? SRF Nucleus MuRF2 SRF p62 c-fos Nbr1
Sammanfattning • Hur signalerar kroppen att muskelproteiner • ska brytas ner eller syntetiseras? • Balans i systemen: IGF-1, H2O2... • Nervsignaler Muskelaktivering • Cytokiner, transkriptionsfaktorer... • Vilka genetiska skillnader finns? • Myostatin-mutation • 3. Hur kan träning leda till • ökad mängd muskelprotein? • Titin medierar ”stretch-inducerad” aktivering • av transkription