Charakterisierung von Myomasp, einem neuen M-Band-Protein
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Myomasp Expression wird durch zyklische biaxiale Dehnung („Stretch“) in neonatalen Rattenkardiomyozyten (NRVCM) in vitro (-78% p<0,001), wie auch in der druckbelasteten Maus (durch TAC) in vivo herunterreguliert (-39%, p<0,001). Ein adenoviraler Knockdown von Myomasp in NRVCM’s führt in einem sm22 Luciferase- Assay zu einer dosisabhängigen Suppression von SRF. Gleichsam führt dies zu einer deutlichen Suppression anderer M-Banden Proteine wie Myomesin 1 und 2. Überexpression von Myomasp kann hingegen die SRF abhängige sm22-Luciferase Aktivität signifikant steigern. In der Konsequenz führt ein Knockdown von Myomasp in NRVCM jedoch zu einer deutlich gesteigerten Hypertrophie und zu einer weiteren Aktivierung des hypertrophen Genprogramms während einer Costimulation mit Phenylephrin, oder eine Applikation von Stretch. Im Gegensatz hierzu führt eine Überexpression von Myomasp in NRVCM’s zu einer signifikanten Unterdrückung von durch Dehnung oder Phenylephrin Stimulation ausgelöster Hypertrophie. Da diese Ergebnisse gerade nicht durch die Induktion von SRF erklärbar sind, untersuchten wir als nächstes die Calcineurin-NFAT Kaskade. Messungen der Calcineurin-NFAT-Luciferase mit einer konstitutiv aktiven Form von Calcineurin zeigte, dass Myomasp Überexpression signifikant die NFAT Luciferase Aktivität supprimiert, während adenoviraler Knockdown von Myomasp die Calcineurin Aktivität signifikant steigert. Myomasp Überexpression konnte zudem die Phenylephrin induzierte, wie auch die durch zyklischen Stretch bedingte, Calcineurin Aktivität signifikant unterdrücken. Um nun die Auswirkungen Myomasp auf die Entstehung der kardialen Hypertrophie in vivo weiter zu untersuchen, generierten wir eine herzspezifische Myomasp KO Mauslinie. Alpha-MHC-Cre-Myomasp KO Mause zeigen im Alter von 6 Wochen zunächst keine Einschränkung der kardialen Kontraktilität. Allerdings zeigen auch sie bereits eine reduzierte Expression von Myomesin 1 und 2 mRNA. Im Alter von 6 Monaten hingegen kommt es zur Entwicklung einer deutlichen Kardiomyopathie mit Dilatation der linken Ventrikel und echokardiographisch reduzierter linksventrikulärer Funktion. Zusammenfassend identifizierten wir mit Myomasp, ein herz- und muskelspezifisches M-Banden Protein, welches durch Stretch und humorale Hypertrophie herunterreguliert wird. Da Myomasp selbst Hypertrophie durch Unterdrückung der Calcineurin/NFAT Kaskade inhibiert, kommt es somit im Knockout Modell zu einer gesteigerten, quasi deregulierten Hypertrophie in vitro und langfristig zu eine progressiven Kardiomyopathie in vivo. Die Veränderung in der M-Bandenproteinzusammensetzung stellt somit ggf. ein Epiphänomen im Übergang zwischen kompensierter Hypertrophie und Kardiomyopathie dar.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Myomasp, ein neues herz- und muskelspezifisches M-Banden Protein, reguliert die Hypertrophie von Kardiomyozyten via differentielle Regulation von Calcineurin-NFAT und SRF. 81. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie 2015
Matthias Eden
- Myomasp, ein neues M-Banden Protein, moduliert Hypertrophie über differentielle Regulierung von Calcineurin-NFAT und SRF und führt in der Knockout-Maus zu einer progressiven Kardiomyopathie. 82. Jahrestagung der Deutschen Gesellschaft für Kardiologie 2016
Matthias Eden
