Cellular and molecular mechanisms of myocardial hibernation

• Applicant: Professor Dr. Jürgen Schrader
• Subject Area: Anatomy and Physiology
• Term: from 2000 to 2002
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 5287918

Bei moderat erniedrigtem Sauerstoffpartialdruck (PO2) können Herzen ihre Kontraktilität und somit ihren Energieverbrauch so weit einschränken, daß eine stabile, nicht hypoxische Stoffwechselsituation resultiert ("Myocardial Hibernation"). Wir konnten erstmals in einem zellulären Modell einen PO2-Bereich definieren, in dem der Sauerstoffverbrauch reduziert ist, ohne daß energetische Parameter sich verändern, und darüber hinaus zeigen, daß eine Verminderung der Calcium-Transienten für diese Anpassung verantwortlich ist. In den nun geplanten Untersuchungen sollen die zellulären und molekularen Mechanismen dieser Anpassungsreaktion näher analysiert werden. Folgende Fragen sollen untersucht werden:(1) Kommt der mitochondrialen Calcium-Konzentration bei der Signalübertragung zwischen PO2 und ATP-Verbrauch eine Triggerfunktion zu? Studien unter Verwendung eines Adenoviral-exprimierten Calcium-sensitiven GFP-Proteins mit mitochondrialem Importsignal.(2) Ändert sich der Redoxzustand der mitochondrialen Atmungskettenproteine (Cytochrom C, Cytochrom Oxidase) parallel mit dem Sauerstoffangebot? Studien unter Verwendung der Myoglobin Knock-out-Maus.(3) Kommt es bei "Myocardial Hibernation" zu posttranslationalen Modifikationen auf Proteinebene? Proteom-Analyse (2-D Gelelektrophorese), kombiniert mit MALDI-TOF-Massenspektroskopie.

• DFG Programme: Research Grants