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Erschienen in: Basic Research in Cardiology 6/2020

01.12.2020 | Original Contribution

Deletion of obscurin immunoglobulin domains Ig58/59 leads to age-dependent cardiac remodeling and arrhythmia

verfasst von: Alyssa Grogan, Andrew Coleman, Humberto Joca, Henk Granzier, Mark W. Russel, Christopher W. Ward, Aikaterini Kontrogianni-Konstantopoulos

Erschienen in: Basic Research in Cardiology | Ausgabe 6/2020

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Abstract

Obscurin comprises a family of giant modular proteins that play key structural and regulatory roles in striated muscles. Immunoglobulin domains 58/59 (Ig58/59) of obscurin mediate binding to essential modulators of muscle structure and function, including canonical titin, a smaller splice variant of titin, termed novex-3, and phospholamban (PLN). Importantly, missense mutations localized within the obscurin-Ig58/59 region that affect binding to titins and/or PLN have been linked to the development of myopathy in humans. To elucidate the pathophysiological role of this region, we generated a constitutive deletion mouse model, Obscn-ΔIg58/59, that expresses obscurin lacking Ig58/59, and determined the consequences of this manipulation on cardiac morphology and function under conditions of acute stress and through the physiological process of aging. Our studies show that young Obscn-ΔIg58/59 mice are susceptible to acute β-adrenergic stress. Moreover, sedentary Obscn-ΔIg58/59 mice develop left ventricular hypertrophy that progresses to dilation, contractile impairment, atrial enlargement, and arrhythmia as a function of aging with males being more affected than females. Experiments in ventricular cardiomyocytes revealed altered Ca2+ cycling associated with changes in the expression and/or phosphorylation levels of major Ca2+ cycling proteins, including PLN, SERCA2, and RyR2. Taken together, our work demonstrates that obscurin-Ig58/59 is an essential regulatory module in the heart and its deletion leads to age- and sex-dependent cardiac remodeling, ventricular dilation, and arrhythmia due to deregulated Ca2+ cycling.
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Zurück zum Zitat Bang ML, Centner T, Fornoff F, Geach AJ, Gotthardt M, McNabb M, Witt CC, Labeit D, Gregorio CC, Granzier H, Labeit S (2001) The complete gene sequence of titin, expression of an unusual approximately 700-kDa titin isoform, and its interaction with obscurin identify a novel Z-line to I-band linking system. Circ Res 89:1065–1072. https://doi.org/10.1161/hh2301.100981CrossRefPubMed Bang ML, Centner T, Fornoff F, Geach AJ, Gotthardt M, McNabb M, Witt CC, Labeit D, Gregorio CC, Granzier H, Labeit S (2001) The complete gene sequence of titin, expression of an unusual approximately 700-kDa titin isoform, and its interaction with obscurin identify a novel Z-line to I-band linking system. Circ Res 89:1065–1072. https://​doi.​org/​10.​1161/​hh2301.​100981CrossRefPubMed
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Metadaten
Titel
Deletion of obscurin immunoglobulin domains Ig58/59 leads to age-dependent cardiac remodeling and arrhythmia
verfasst von
Alyssa Grogan
Andrew Coleman
Humberto Joca
Henk Granzier
Mark W. Russel
Christopher W. Ward
Aikaterini Kontrogianni-Konstantopoulos
Publikationsdatum
01.12.2020
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Basic Research in Cardiology / Ausgabe 6/2020
Print ISSN: 0300-8428
Elektronische ISSN: 1435-1803
DOI
https://doi.org/10.1007/s00395-020-00818-8

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