title ua

Архів журналу > 2013 > № 5, вересень-жовтень

МАТЕМАТИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ КАЛЬЦІЄВОГО ГОМЕОСТАЗУ
В ГЛАДЕНЬКОМ’ЯЗОВИХ КЛІТИНАХ В УМОВАХ МОДУЛЯЦІЇ
АКТИВНОСТІ КАЛЬЦІЄВОЇ ПОМПИ ПЛАЗМАТИЧНОЇ МЕМБРАНИ

С. О. Карахім, В. Ф. Горчев, П. Ф. Жук, С. О. Костерін

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, Київ;
e-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.; Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам потрібно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Методом комп’ютерного моделювання досліджено математичну модель внутрішньоклітинного кальцієвого гомеостазу в гладеньком’язових клітинах. Показано, що збільшення граничної швидкості (VmPM) або зменшення константи Міхаеліса (KmPM) кальцієвої помпи плазматичної мембрани (PMCA) призводить до зниження концентрації Ca2+ в цитозолі і саркоплазматичному ретикулумі (SR); незначне зменшення VmPM або збільшення KmPM спричинює поступове підвищення концентрації Ca2+ в цитозолі за рахунок повільного базального потоку (ПБП), оскільки не відбувається масованого викиду Ca2+ з SR; у разі подальшого зменшення VmPM або збільшення KmPM починається процес Ca2+-індукованого викиду Ca2+ з SR і система переходить в коливальний режим; у разі досягнення певного низького рівня VmPM чи високого рівня KmPM, періодичні коливання концентрації Ca2+ в цитозолі припиняються, залишається тільки одне перше коливання, після якого поступово встановлюється новий рівень концентрації цитозольного Ca2+, набагато вищий, ніж у вихідному базальному стані (ВБС); чутливість міоцитів зі зниженою VmPM чи збільшеною KmPM до дії агоніста підвищується, а міоцитів зі збільшеною VmPM чи зі зменшеною KmPM – знижується. У випадку зміни параметрів PMCA (VmPM чи KmPM) пасивний потік Ca2+ в цитозоль із позаклітинного простору залишається практично незмінним (і рівним за величиною ПБП) впродовж всього процесу, а початкова швидкість роботи РМCA в новому рівноважному стані (НРС) практично дорівнює початковій швидкості у ВБС: це дозволяє розраховувати нове значення VmPM  або KmPM за величиною концентрації Ca2+ в цитозолі в НРС.

Ключові слова: кальцієвий гомеостаз, кальцієва помпа, плазматична мембрана, трансмембранне перенесення кальцію, математична модель, гранична швидкість, константа Міхаеліса, внутрішньоклітинний кальцій.

Оригiнал статтi росiйською мовою доступний для зкачування в форматi PDF.

© Український біохімічний журнал