arthyperАртериальная гипертензия"Arterial’naya Gipertenziya" ("Arterial Hypertension")1607-419X2411-8524Antihypertensive League10.18705/1607-419X-2018-24-4-435-440arthyper-786Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESЭкспрессия мРНК белков MARcKS иnAP-22 в различных слоях почек крыс со спонтанной гипертензиейMARcKS and nAP-22 proteins mRnA expression in renal cortex and renal medulla of rats with spontaneous hypertensionАльдекееваА. С.AldekeevaA. S.

младший научный сотрудник группы экспериментальной кардиологии ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН, младший научный сотрудник лаборатории методов и инструментов генетического и иммуногистохимических видов анализа ФГБУН «Институт аналитического приборостроения» РАН

ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, Россия, 199034

Junior Researcher, Experimental Cardiology Group, Pavlov Institute of Physiology Russian Academy of Sciences, Junior Research, Laboratory of Methods and Instruments for Genetic and Immunoassay Analysis, Institute for Analytical Instrumentation of the Russian Academy of Sciences.

Pavlov Institute of Physiology, 6 Makarov emb., St Petersburg, 199034 Russia

КрайноваЮ. С.KraynovaY. S.

младший научный сотрудник группы экспериментальной кардиологии

ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, Россия, 199034

Junior Researcher, Experimental Cardiology Group

РуденкоЕ. Д.RudenkoE. D.

младший научный сотрудник группы экспериментальной кардиологии 

ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, Россия, 199034

Junior Researcher, Experimental Cardiology Group

6 Makarov emb., St Petersburg, 199034 Russia

КлюеваН. З.KlyuevaN. Z.

кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, руководитель группы экспериментальной кардиологии

ФГБУН «Институт физиологии им. И. П. Павлова» РАН, наб. Макарова, д. 6, Санкт-Петербург, Россия, 199034

PhD in Biology Sciences, Senior Researcher, Experimental Cardiology Group

6 Makarov emb., St Petersburg, 199034 Russia.E-mail: KluevaNZ@infran.ru, natklueva@mail.ru

natklueva@mail.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии имени И. П. Павлова» Российской академии наук;  Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт аналитического приборостроения» Российской академии наукРоссияPavlov Institute of Physiology; Institute for Analytical Instrumentation of the Russian Academy of SciencesRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт физиологии имени И. П. Павлова» Российской академии наукРоссияPavlov Institute of PhysiologyRussian Federation201826092018244435440Copyright © Альдекеева А.С., Крайнова Ю.С., Руденко Е.Д., Клюева Н.З., 20182018Альдекеева А.С., Крайнова Ю.С., Руденко Е.Д., Клюева Н.З.Aldekeeva A.S., Kraynova Y.S., Rudenko E.D., Klyueva N.Z.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://htn.almazovcentre.ru/jour/article/view/786

Цель исследования — изучить изменения уровня экспрессии матричной рибонуклеиновой кислоты (мРНК) двух основных субстратов протеинкиназы-С — MARCKS (myristoylated alanine-rich C-kinase substrate) и NAP-22 (neuronal axonal membrane protein) у крыс со спонтанной гипертензией (крысы линии SHR) и их нормотензивного контроля (крысы линии WKY) в корковом, мозговом слоях и сегменте почек и выявить возможные межлинейные различия между этими показателями. Материалы и методы. В работе использовали самцов крыс линий SHR и WKY (в качестве нормотензивного контроля). Уровень мРНК MARCKS и NAP-22 определяли методом полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Уровень экспрессии мРНК белка MARCKS у крыс линии SHR в корковом слое был выше по сравнению с мозговым в 1,5 раза (p = 0,0001), а в мозговом слое был ниже по сравнению с уровнем в сегменте (p = 0,002). При этом обнаружились различия между корковым слоем и сегментом (p = 0,001). У крыс линии WKY в корковом слое уровень экспрессии мРНК белка MARCKS был выше по сравнению с мозговым (p = 0,0005). Между корковым слоем и сегментом отличия отсутствовали (p = 0,011), как и между мозговым слоем и сегментом (p = 0,716). Уровень экспрессии мРНК белка NAP-22 у крыс линии SHR в корковом слое был выше по сравнению с мозговым в 2 раза (p = 0,001), а в мозговом слое был ниже по сравнению с уровнем в сегменте (0,005). При этом различий между корковым слоем и сегментом не обнаружено (p = 0,011). У крыс линии WKY в корковом слое уровень экспрессии мРНК белка NAP-22 был также выше по сравнению с мозговым, но в 1,5 раза (p = 0,001), а в мозговом слое был ниже по сравнению с уровнем в сегменте (p = 0,002). Различий между корковым слоем и сегментом также не обнаружено (p = 0,011). При этом мы не выявили межлинейных различий у исследуемых животных, как в уровнях экспрессии мРНК белка MARCKS в корковом (p = 0,872), в мозговом (p = 0,024) слоях и в сегменте почек (p = 0,520), так и в уровнях экспрессии мРНК белка NAP-22 в корковом (p = 0,028), в мозговом (p = 0,028) слоях и в сегменте почек (p = 0,978). Выводы. Как у крыс линии SHR, так и у крыс линии WKY уровень экспрессии мРНК белков MARCKS и NAP-22 в корковом и мозговом слоях почек отличается, при этом у крыс линии WKY эти различия менее выражены. В то же время межлинейных различий в уровнях экспрессии мРНК белков NAP-22 и MARCKS у крыс линий SHR и WKY в корковом и мозговом слоях и сегменте почек обнаружить не удалось.

Objective. To study the changes in mRNA expression level of two main protein kinase C substrates — MARCKS and NAP-22 — in rats with spontaneous hypertension (SHR rats) and in normotensive control rats (WKY rats) in renal cortex, renal medulla and total kidney. We also aimed at the identification of possible interstrain differences between the mRNA expression levels. Design and methods. We assessed the level of MARCKS and NAP-22 mRNA by real-time polymerase chain reaction in male SHR and WKY (as a normotensive control) rats. Results. In SHR rats, MARCKS mRNA expression level in renal cortex was 1,5 times higher than in renal medulla (p = 0,0001) and also higher than in total kidney (p = 0,001), in renal medulla it was lower than in total kidney (p = 0,002). In WKY rats, MARCKS mRNA expression level in renal cortex was higher than in renal medulla (p = 0,0005). There was no differences neither between renal cortex and total kidney (p = 0,011), nor between renal medulla and total kidney (p = 0,716). In SHR rats, NAP-22 mRNA expression level in renal cortex was twofold higher than in renal medulla (p = 0,001), in renal medulla it was lower than in total kidney (p = 0,005), the differences between renal cortex and total kidney were less significant (p = 0,011). In WKY rats, NAP-22 mRNA expression level in renal cortex was 1,5 times higher than in renal medulla (p = 0,001), while in renal medulla it was lower than in total kidney (p = 0,002). There was no significant difference in NAP-22 mRNA expression level between renal medulla and total kidney (p = 0,011). There were no significant interstrain differences in the animal groups either in the levels of MARCKS mRNA expression in renal cortex (p = 0,872), in renal medulla (p = 0,024) or in total kidney (p = 0,520). Neither there were differences in the levels of NAP-22 mRNA expression in cortex (p = 0,028), in medulla (p = 0,028) and in total kidney (p = 0,978). Conclusions. In both SHR and WKY rat strains, the level of MARCKS and NAP-22 mRNA expression in cortical and medullary kidney layers is different, in WKY rats these differences are less pronounced. At the same time, interstrain differences in NAP-22 and MARCKS mRNA expression levels in cortical, medullary layers and in total kidney of SHR and WKY rats were not found.

крысы со спонтанной гипертензиейпочкикорковый слоймозговой слойбелки MARCKS и NAP-22spontaneous hypertensive ratskidneyMARCKSNAP-22Работа выполнена при финансовой поддержке Программы фундаментальных научных  исследований государственных академий  на 2013–2020 годы (ГП-14, раздел 65.2).The study was supported by the Program   of the Fundamental Research by State  Academies in 2013–2020 (SP-14, section 65.2).ReferencesКлюева Н. З., Руденко Е. Д., Альдекеева А. С., Плеханов А. Ю., Чернышев Ю. И., Антонова О. С. Влияние солевой нагрузки на уровень обмена белка NAP 22 — мажорного субстрата протеинкиназы С — в гиппокампе и теменной коре крыс со спонтанной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2017;23(4):325–331. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-4-325-331 [Klyueva NZ, Rudenko ED, Aldekeeva AS, Plekhanov AY, Chernyshev YI, Antonova OS. Metabolism of the major protein kinase C substrate NAP-22 in hippocampus and parietal cortex of spontaneously-hypertensive rats: the impact of dietary salt load. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2017;23 (4):325–331. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-4-325-331. In Russian].Клюева Н. З., Руденко Е. Д., Альдекеева А. С., Плеханов А. Ю., Чернышев Ю. И., Антонова О. С. Влияние солевой нагрузки на уровень обмена белка NAP 22 — мажорного субстрата протеинкиназы С — в гиппокампе и теменной коре крыс со спонтанной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2017;23(4):325–331. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-4-325-331 [Klyueva NZ, Rudenko ED, Aldekeeva AS, Plekhanov AY, Chernyshev YI, Antonova OS. Metabolism of the major protein kinase C substrate NAP-22 in hippocampus and parietal cortex of spontaneously-hypertensive rats: the impact of dietary salt load. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2017;23 (4):325–331. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-4-325-331. In Russian].Плеханов А. Ю., Антонова О. С., Петрова Е. И., Резник С. Я., Клюева Н. З. Изменения обмена регуляторного белка мозга NAP-22 у крыс со спонтанной гипертензией и крыс линии WKY на ранних этапах постнатального онтогенеза, рожденных и выращенных самками при дефиците экзогенного кальция. Доклады Aкадемии наук. 2013;452(2):233–237. [Plekhanov AYu, Antonova OS, Petrova EI, Reznik SYa, Klyueva NZ. Changes in the metabolism of the regulatory brain protein NAP-22 in spontaneously hypertensive rats and WKY rats in early postnatal period born and brought up in the environment with exogenous calcium deficiency. Reports of the Academy of Sciences. 2013;452(2):233–237. In Russian].Плеханов А. Ю., Антонова О. С., Петрова Е. И., Резник С. Я., Клюева Н. З. Изменения обмена регуляторного белка мозга NAP-22 у крыс со спонтанной гипертензией и крыс линии WKY на ранних этапах постнатального онтогенеза, рожденных и выращенных самками при дефиците экзогенного кальция. Доклады Aкадемии наук. 2013;452(2):233–237. [Plekhanov AYu, Antonova OS, Petrova EI, Reznik SYa, Klyueva NZ. Changes in the metabolism of the regulatory brain protein NAP-22 in spontaneously hypertensive rats and WKY rats in early postnatal period born and brought up in the environment with exogenous calcium deficiency. Reports of the Academy of Sciences. 2013;452(2):233–237. In Russian].Segura-Chama P, López-Bistrain P, Pérez-Armendáriz EM, Jiménez-Pérez N, Millán-Aldaco D, Hernández-Cruz A. Enhanced Ca2+-induced Ca2+ release from intracellular stores contributes to catecholamine hypersecretion in adrenal chromaffin cells from spontaneously hypertensive rats. Pflügers Archiv — Eur J Physiol. 2015;467(11):2307–2323.Segura-Chama P, López-Bistrain P, Pérez-Armendáriz EM, Jiménez-Pérez N, Millán-Aldaco D, Hernández-Cruz A. Enhanced Ca2+-induced Ca2+ release from intracellular stores contributes to catecholamine hypersecretion in adrenal chromaffin cells from spontaneously hypertensive rats. Pflügers Archiv — Eur J Physiol. 2015;467(11):2307–2323.Ruilope LM, Rodicio JL. The kidney in arterial hypertension. Nephrol Dialysis Transpl. 2001;16(suppl 1):50–52.Ruilope LM, Rodicio JL. The kidney in arterial hypertension. Nephrol Dialysis Transpl. 2001;16(suppl 1):50–52.Brudvig JJ, Weimer JM. X MARCKS the spot: myristoylated alanine-rich C kinase substrate in neuronal function and disease. Front Cell Neurosci. 2015;9:407. doi:10.3389/fncel.2015.00407Brudvig JJ, Weimer JM. X MARCKS the spot: myristoylated alanine-rich C kinase substrate in neuronal function and disease. Front Cell Neurosci. 2015;9:407. doi:10.3389/fncel.2015.00407Mosevitsky M, Silicheva I. Subcellular and regional location of “brain” proteins BASP1 and MARCKS in kidney and testis. Acta Histochemica. 2011;113(1):13–18.Mosevitsky M, Silicheva I. Subcellular and regional location of “brain” proteins BASP1 and MARCKS in kidney and testis. Acta Histochemica. 2011;113(1):13–18.Клюева Н. З., Руденко Е. Д., Альдекеева А. С., Плеханов А. Ю., Корнева Н. А., Петрова Е. И. Влияние повышенного потребления NaCl на уровень обмена белков NAP-22 и MARCKS — мажорных субстратов протеинкиназы-C в почках крыс со спонтанной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2017;23(6):574–580. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-6-574-580 [Klyueva NZ, Rudenko ED, Aldekeeva AS, Plekhanov AY, Korneva NA, Petrova EI. The impact of high salt consumption on the renal metabolism of NAP-22 and MARCKS, major protein kinase C substrates, in spontaneously hypertensive rats. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2017;23(6):574–580. doi:10.18705/1607–419X-2017-23-6-574-580 In Russian].Клюева Н. З., Руденко Е. Д., Альдекеева А. С., Плеханов А. Ю., Корнева Н. А., Петрова Е. И. Влияние повышенного потребления NaCl на уровень обмена белков NAP-22 и MARCKS — мажорных субстратов протеинкиназы-C в почках крыс со спонтанной гипертензией. Артериальная гипертензия. 2017;23(6):574–580. doi:10.18705/1607-419X-2017-23-6-574-580 [Klyueva NZ, Rudenko ED, Aldekeeva AS, Plekhanov AY, Korneva NA, Petrova EI. The impact of high salt consumption on the renal metabolism of NAP-22 and MARCKS, major protein kinase C substrates, in spontaneously hypertensive rats. Arterial’naya Gipertenziya = Arterial Hypertension. 2017;23(6):574–580. doi:10.18705/1607–419X-2017-23-6-574-580 In Russian].Caroni P. Actin cytoskeleton regulation through modulation of PI (4, 5) P2 rafts. EMBO J. 2001;20(16):4332–4336.Caroni P. Actin cytoskeleton regulation through modulation of PI (4, 5) P2 rafts. EMBO J. 2001;20(16):4332–4336.Baumann M, van Essen H, Hermans JR, Smits JF, StruijkerBoudier HA. Functional and structural postglomerular alterations in the kidney of prehypertensive spontaneously hypertensive rats. Clinical and Experimental Hypertension. 2004;26(7–8):663–672.Baumann M, van Essen H, Hermans JR, Smits JF, StruijkerBoudier HA. Functional and structural postglomerular alterations in the kidney of prehypertensive spontaneously hypertensive rats. Clinical and Experimental Hypertension. 2004;26(7–8):663–672.Schmittgen TD, Livak KJ. Analyzing real-time PCR data by the comparative C (T) method. Nat Protoc. 2008;3(6):1101–1108.Schmittgen TD, Livak KJ. Analyzing real-time PCR data by the comparative C (T) method. Nat Protoc. 2008;3(6):1101–1108.Laux T, Fukami K, Thelen M, Golub T, Frey D. Caroni GAP43, MARCKS and CAP23 modulate PI (4, 5) P2 at plasmalemmal rafts, and regulate cell cortex actin dynamics through a common mechanism. J Cell Biol. 2000;149(7):1455–1472.Laux T, Fukami K, Thelen M, Golub T, Frey D. Caroni GAP43, MARCKS and CAP23 modulate PI (4, 5) P2 at plasmalemmal rafts, and regulate cell cortex actin dynamics through a common mechanism. J Cell Biol. 2000;149(7):1455–1472.Mosevitsky MI. Nerve ending “signal” proteins GAP-43, MARCKS and BASP1. Intern Rev Cytol. 2005;245:245–325.Mosevitsky MI. Nerve ending “signal” proteins GAP-43, MARCKS and BASP1. Intern Rev Cytol. 2005;245:245–325.Chen CH, Fong LWR, Yu E, Wu R, Trott JF, Weiss RH. Upregulation of MARCKS in kidney cancer and its potential as a therapeutic target. Oncogene. 2017;36(25):3588.Chen CH, Fong LWR, Yu E, Wu R, Trott JF, Weiss RH. Upregulation of MARCKS in kidney cancer and its potential as a therapeutic target. Oncogene. 2017;36(25):3588.Ohsawa S, Watanabe T, Katada T, Nishina H, Miura M. Novel antibody to human BASP1 labels apoptotic cells post-caspase activation. Biochem Biophys Res Communications. 2008;371 (4):639–643.Ohsawa S, Watanabe T, Katada T, Nishina H, Miura M. Novel antibody to human BASP1 labels apoptotic cells post-caspase activation. Biochem Biophys Res Communications. 2008;371 (4):639–643.Shandilya J, Roberts SGE. A role of WT1 in cell division and genomic stability. Cell Cycle. 2015;14(9):1358–1364.Shandilya J, Roberts SGE. A role of WT1 in cell division and genomic stability. Cell Cycle. 2015;14(9):1358–1364.Sanchez-Nino MD, Fernandez-Fernandez B, PerezGomez MV, Poveda J, Sanz AB, Cannata-Ortiz P et al. Albumininduced apoptosis of tubular cells is modulated by BASP1. Cell Death Dis. 2015;6(2):e1644.Sanchez-Nino MD, Fernandez-Fernandez B, PerezGomez MV, Poveda J, Sanz AB, Cannata-Ortiz P et al. Albumininduced apoptosis of tubular cells is modulated by BASP1. Cell Death Dis. 2015;6(2):e1644.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.