See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Eesti Teadusfondi uurimistoetus" projekt ETF7823
ETF7823 "Raku energiaühikute moodustumise dünaamika tüvirakkude differentseerumise protsessis lihasrakkudeks ja nende degradatsioon vananemise käigus (1.01.2009−31.12.2012)", Valdur Saks, Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituut.
ETF7823
Raku energiaühikute moodustumise dünaamika tüvirakkude differentseerumise protsessis lihasrakkudeks ja nende degradatsioon vananemise käigus
Dynamics of formation of modular bioenergetic systems during differentiation of stem cells into myocytes and their degradation during ageing
1.01.2009
31.12.2012
Teadus- ja arendusprojekt
Eesti Teadusfondi uurimistoetus
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
3. Terviseuuringud3.1. BiomeditsiinB100 Biomeditsiini ajalugu ja filosoofia, teoreetiline bioloogia, evolutsiooni üldised küsimused 3.1. Biomeditsiin (anatoomia, tsütoloogia, füsioloogia, geneetika, farmaatsia, farmakoloogia, kliiniline keemia, kliiniline mikrobioloogia, patoloogia)100,0
AsutusRollPeriood
Keemilise ja Bioloogilise Füüsika Instituutkoordinaator01.01.2009−31.12.2012
PerioodSumma
01.01.2009−31.12.2009345 600,00 EEK (22 087,87 EUR)
01.01.2010−31.12.2010345 600,00 EEK (22 087,87 EUR)
01.01.2011−31.12.201122 088,40 EUR
01.01.2012−31.12.201222 088,40 EUR
88 352,54 EUR

Oksüdatiivsete lihasrakkude mitokondrid moodustavad funktsionaalseid ühikuid müofibrillide ja sarkoplasmaatilise retiikulumiga. Need rakusisesed energeetilised ühikud (RSEÜ) on lihasrakkude energiametabolismi põhiüksusteks, kindlustades nende komplekside sisese energiavahetuse mitokondrite ja ATPaaside vahel multiensüümsete energiaülekandevõrkude kaudu. Nende kõrgelt organiseeritud struktuuride tekke ja raku energeetilise süsteemi väljakujunemise uurimiseks loob suurepärased võimalused embrüonaalseste tüvirakkude differentseerumine südamelihase rakkudeks. Projekti esimene eesmärk on kirjeldada unitaarselt organiseeritud südamelihase energeetilise metabolismi päritolu ja arengut. Meie uuringu keskseks hüpoteesiks on, et dünaamilised muutused tüvirakkude arengu käigus unitaarse energiametabolismiga kardiomüotsüütideks aitavad meil paremini mõista selle mehhanismi ja faktoreid, mis on vastutavad sellise spetsiifilise organiseerituse eest. Teiseks eesmärgiks on iseloomustada RSEÜde muutuseid vananevas lihases, et defineerida seosed, mille kaudu raku energeetiline metabolism on seotud lihasnõtruse progresseerumisega eakatel inimestel. Meie hüpoteesiks on, et mitokondriaalse biosünteesi ülesregulatsioon, samuti RSEÜ formeerumisel osalevate tsütoslkeleti valkude ja ensüümide ekspressiooni muutused vananevas lihases viivad RSEÜ formeerumise häiretele. Eksperimentides hiire ja inimese rakuliinidega kontrollitakse tüvirakkude võimet differentseeruda kardiomüotsüütideks kasvufaktorite kokteili kasutades. Tüvirakkude struktuuri (regulaarselt paigutatud mitokondreid ja tsütoskeletti) uuritakse konfokaalmikroskoopia meetoditega. Adeniinnukleotiidide rakusisest diffusiooni erinevate rakukompartmenitide vahel isoleeritud karsiomüotsüütides ja differentseeruvates tüvirakkudes uuritakse kasutades funktsionaalsete (kineetiliste) uuringute meetodeid. Samuti viiakse läbi mitokondrite ja tsütoskeleti valkude võrdlev proteoomi ja genoomi analüüs südamelihase rakkudes ja tüvirakkudes differentseerumise erinevatel astmetel. Eksperimentaalselt uuritakse east sõltuvaid muutusi EÜ funktsioonis võrreldes noorte (20-40 aastaste) katsegruppi eakate inimeste (üle 70 aastased) katserühmaga, kasutades lihasrakkude energiaülekande mehhanismide uurimiseks rakusisese permeabiliseerimise tehnikat .
In oxidative muscle cells mitochondria form functional complexes with myofibrils and sarcoplasmic reticulum. These intracellular energetic units, ICEUs, appear to be the basic pattern of organization of muscle energy metabolism as they ensure effective energy crosstalk between mitochondria and ATPases via multienzyme energy transfer networks within these functional complexes. Differentiation of embryonic stem cells into cardiomyocytes is excellent object to study formation of highly organized intracellular structure with alterations in cellular energetic system. First aim of this project is to describe origin and development of unitary organization of cardiac energy metabolism. Our central hypothesis is that investigation of the dynamic alterations during developmental changes of stem cells into cardiomyocytes with very clear unitary organization of their energy metabolism will allow us to understand better the mechanism and factors responsible for this specific organization.The second goal of this project is to characterize the status of intracellular energy metabolism in aged muscle, in order to define the pathways through which the energy metabolism is linked to lifespan and rate of progression of muscle weakness in elderly persons. We hypothesize that upregulation of mitochondrial biosynthesis, in association with altered expression of cytoskeletal proteins and enzymes participating in intracellular energy transfer observed in senescent muscle cells may result in impaired formation of the ICEUs. In experiments, different murine and human stem cell lines will be tested for their capacity to differentiate into cardiomyocytes by cocktail of growth factors. Stem cells structure (formation of regularly arranged mitochondria and cytoskeleton) will be studied by confocal microscopy. The intracellular diffusion of adenine nucleotides between different cellular compartments in isolated cardiomyocytes and differentiating stem cells will be studied by using methods of functional (kinetic) studies. Comparative genomic and proteomic analysis of mitochondrial and cytoskeletal proteins in cardiomyocytes and stem cells in different steps of cardiogenesis will be performed.The age-dependent changes in the function of ICEUs will be investigated experimentally in young subjects (20-40 years) and older subjects (older than 70 years). The muscle cells will be permeabilized and analysed regarding the function of intracellular energy transfer pathways .