Лин J1, Ву Х, Tarr PT, Чжан САЙ, Ву З, Майкл ЛФ, Puigserver P, Isotani E, Олсон ЭН, Лоуэлл BB, Bassel-Duby R, BM Шпигельмана.

Резюме

Биохимические основы регуляции типа волокон в скелетных мышцах не понятны. В дополнение к экспрессии определенных миофибриллярных протеинов, тип I (медленно сокращающийся) волокон намного выше по количеству митохондрий (mitochondrial content) и более окислительные, чем тип II (быстро сокращающиеся) волокон. Мы ранее идентифицировали транскрипционный коактиватор, peroxisome-proliferator-activated receptor-gamma co-activator-1 (PGC-1 alpha), который выражен в нескольких тканях включая , бурый жир и скелетные мышцы, и это активирует митохондриальный биогенез и окислительный метаболизм. Мы показываем здесь, что эспрессия альфа PGC-1 более выражена в мышце, обогащенной волокнами типа I. Когда эспрессия PGC-1альфа на физиологическом уровне у трансгенных мышей, повышенный промоутер muscle creatine kinase (MCK) наблюдается преобразование типа волокон: мышцы, обычно богатые волокнами типа II, становятся более красными и активируют гены митохондриального окислительного метаболизма. Особенно, мышцы, которые обычно имеют тип II у альфа PGC-1 трансгенных мышей также показывают особенности белка волокон типа I, таких как тропонин I (медленный) и миоглобин, и показывают намного большую устойчивость к электрически стимулированной усталости. Используя определенные промоутеры специфичные для типов волокон, мы показали на культивируемых мышечных клетках, что альфа PGC-1 активирует транскрипцию в сотрудничестве с протеинами Mef2 и служит целью для сигналов кальциневрина, которые были вовлечены в экспрессию генов медленного волокна. Эти данные указывают, что альфа PGC-1 — основной фактор, регулирующий определение типа мышечного волокна.