Сравнительный модельный анализ кальциевого обмена между цитозолем и депо митохондрий или эндоплазматического ретикулума

Abstract

Объектом исследования были однокомпартментные математические модели, которые соответствовали фрагменту дендрита нейрона Пуркинье мозжечка, содержащему в себе митохондрии (модель 1) или цистерну эндоплазматического ретикулума – ЭР (модель 2) в качестве кальциевых депо. Исследовали зависимость динамики уровней внутриклеточного Ca²⁺ от соотношения геометрических размеров обменивающихся кальцием частей внутриклеточного пространства и различия кинетических характеристик депонирования Ca²⁺ разными депо, занимающими различные части объема компартмента.

Об’єктом дослідження були однокомпартментні математичні моделі, відповідні фрагменту дендрита нейрона Пуркін’є мозочка, котрий вміщував мітохондрії (модель 1) або цистерну ендоплазматичного ретикулума – ЕР (модель 2) як кальцієві депо. Досліджували залежність динаміки рівнів внутрішньоклітинного Ca²⁺ від співвідношення геометричних розмірів частин внутрішньоклітинного простору, що обмінюються кальцієм, і відмінності кінетичних характеристик депонування Ca²⁺ різними депо, котрі займають різні частини об’єму компартмента.

The objects of the study were single-compartment mathematical models corresponding to a fragment of the dendrite of a cerebellar Purkinje neuron containing the mitochondria (model 1) or a cistern of the endoplasmic reticulum, ER, (model 2) as the calcium stores. We investigated the dependence of the intracellular Ca²⁺ dynamics on geometrical sizes of calcium exchanging parts of the intracellular space and the difference between the kinetic characteristics of storing in two types of stores occupying different portions of the compartment volume.