Конференции ИВТ СО РАН

V Всероссийская конференция молодых ученых по математическому моделированию и информационным технологиям с участием иностранных ученых

1-3 ноября, г. Новосибирск, Россия

Тезисы докладов

Вычислительная математика и математическое моделирование

Моделирование кооперативной динамики кальций-высвобождающих каналов в сердечных клетках

Филипьев М.П., Москвин А.С., Соловьева О.Э., Мархасин В.С.

Уральский государственный университет им. А.М. горького (Екатеринбург) Институт иммунологии и физиологии УрО РАН (Екатеринбург)

Описание работы кальций-высвобождающих каналов (RyR-каналов) – одна из ключевых задач при моделировании динамики концентраций Ca2+ в сердечных клетках. В экспериментальных работах на изолированных RyR-каналах выявлено влияние множества различных факторов на вероятности их открытия и закрытия. Однако построенные с учетом экспериментальных данных модели Ca2+-высвобождающих единиц, состоящих из небольших групп каналов (кластеров), не позволяют адекватно описать согласованное открытие каналов в ответ на стимул, согласованное их закрытие при завершении высвобождения, а, следовательно, и процесс высвобождения в целом. По-видимому, решение проблемы кроется как в специфике динамики изолированного канала, так и в наличии кооперативных взаимодействий между каналами.

Нами построена электронно-конформационная модель нелинейной динамики решетки RyR-каналов, позволяющая описать работу кластера RyR-каналов и исследовать роль кооперативных взаимодействий между ними в обеспечении их согласованного открытия и закрытия. Основываясь на подходе оператора энергии, широко используемом в физике, было получено описание динамики индивидуального RyR-канала и кластера каналов. При численном моделировании выявлены различные моды поведения кластера в ответ на стимуляцию. Показано, что кооперативные взаимодействия могут являться одним из ключевых механизмов, обеспечивающих согласованное поведение каналов, как при открытии, так и при их закрытии. Кроме того, модель способна описать другие основные свойства процесса высвобождения Ca2+ в сердечных клетках, таких как нелинейное усиление ответа высвобождающих структур на возрастание величины стимула и адаптацию высвобождения к повторной стимуляции.

Работа поддержана грантами РФФИ (03-04-48260), CRDF (REC 005), The Wellcome Trust (074152).

Примечание. Тезисы докладов публикуются в авторской редакции

Ваши комментарии
Обратная связь

[Головная страница]
[Конференции]