научная статья по теме ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ КОНФЕРЕНЦИИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ ИМ. Н.К. КОЛЬЦОВА РАН (16–17 ДЕКАБРЯ 2010 Г.) Биология

Текст научной статьи на тему «ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ КОНФЕРЕНЦИИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ ИМ. Н.К. КОЛЬЦОВА РАН (16–17 ДЕКАБРЯ 2010 Г.)»

ОНТОГЕНЕЗ, 2011, том 42, № 5, с. 323-336

ТЕЗИСЫ ДОКЛАДОВ КОНФЕРЕНЦИИ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ ИНСТИТУТА БИОЛОГИИ РАЗВИТИЯ им. Н.К. КОЛЬЦОВА РАН

(16-17 ДЕКАБРЯ 2010 г.)

ИММУННЫЕ ПРОТЕАСОМЫ В ЦНС У МЫШЕИ, НОКАУТНЫХ ПО р2-МИКРОГЛОБУЛИНУ © 2011 г. М. Е. Богатырев

Лаборатория биохимии

В клетках млекопитающих иммунные протеа-сомы, внутриклеточные мультисубъединичные протеазные комплексы, образуют из белков антигенные эпитопы для представления их вместе с молекулами главного комплекса гистосовмести-мости класса I (ГКГ I) Т-лимфоцитам. Присутствие ГКГ I было установлено в клетках ЦНС, в том числе и в нейронах. В нейронах ГКГ I локализован постсинаптически и регулирует функцию синаптической структуры в ответ на изменение нейрональной активности. Изучение особенностей экспрессии иммунных протеасом в развитии ЦНС и при нарушенной экспрессии ГКГ I важно для понимания механизмов пластичности в ЦНС. Исследованы химотрипсин-подобная активность (ХПА), общий уровень протеасом и содержание субъединиц ЬМР2(рН) и ЬМР7(р51) иммунных протеасом в различных отделах ЦНС мышей, нокаутных по р2-микроглобулину ГКГ I (р2м): фронтальной коре (коре), стриатуме, медиоба-зальном гипоталамусе, мозжечке и стволе мозга. При анализе содержания иммунных протеасом в ЦНС мышей оказалось, что количество иммунных субъединиц ЬМР7(р51) в коре увеличивается, а в стриатуме уменьшается у нокаутных р2м животных. В стриатуме нокаутных р2м мышей снижен уровень конститутивных субъединиц р1 и р5

протеасом. Обнаружено снижение содержания регуляторной субъединицы РА28а и тотального пула протеасом в стриатуме, стволе мозга и увеличение регуляторной субъединицы РА28а в коре нокаутных р2м мышей. ХПА снижена в стриатуме и стволе нокаутных р2м мышей. В коре, мозжечке и стволе мозга нокаутных р2м мышей снижена экспрессия (нейронального ядерного белка). В каудальных отделах мозга снижена, а в коре отмечено достоверное увеличение экспрессии §ЕЛР (глиального фибриллярного кислого белка). Таким образом, изменения в пуле протеа-сом и снижение экспрессии и §ЕЛР отражают особенности ЦНС у нокаутных р2м мышей. Были выявлены возможные регуляторные пути изменения содержания иммунных протеасом. Показано, что количество белка теплового шока 70 — активатора экспрессии иммунных протеасом, и количество «МО-синтазы, запускающей этот сигнальный путь, увеличивается в коре и снижается в стволе мозга нокаутных животных. Изменение содержания иммунных протеасом в исследованных структурах ЦНС у нокаутных р2м мышей связано с процессами нейрогенеза и диф-ференцировки в этих структурах.

Работа поддержана РФФИ (грант № 09-04-00077а).

МНОЖЕСТВЕННЫЕ ФОРМЫ ПРОТЕАСОМ И ПЕРСПЕКТИВЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ ДЛЯ МЕДИЦИНЫ © 2011 г. Ю. В. Богомягкова

Лаборатория биохимии

Протеасомы, мультисубъединичные протеазные комплексы, регулируют клеточные процессы путем устранения белков или образования пептидов, в этих процессах участвующих, в нужный для клетки момент времени. У млекопитающих про-теасомы представлены наибольшим разнообра-

зием форм по сравнению с другими эукариотами. Только у млекопитающих обнаружены иммунные протеасомы, которые получили свое название из-за участия в Т-клеточных иммунных реакциях — первой открытой для них функции. Иммунные протеасомы отличаются от конститутивных набо-

ром протеолитически активных субъединиц. В процессе гидролиза чужеродных белков иммунными протеасомами образуется в несколько раз больше антигенных эпитопов, способных встраиваться в щель Бьоркмана молекул главного комплекса гистосовместимости класса I для последующего их представления Т-лимфоцитам. Кроме того, иммунные протеасомы участвуют в регуляции дифференцировки и пролиферации некоторых клеточных популяций и представляют собой необходимое звено сигнального пути, гасящего окислительный стресс в эндотелиальных клетках. Как иммунные, так и конститутивные протеасо-мы входят в состав пулов 268- и 208-протеасом. Признаком 268-протеасом является наличие в их составе одной или двух 198-субчастиц-активато-ров, осуществляющих связывание с убиквитини-рованными белками-мишенями, их расплетание и проталкивание в протеолитическую камеру АТФ-зависимым образом. 208-протеасомы гид-ролизуют белки, поврежденные окислительным

стрессом, и некоторые вирусные белки независимо от убиквитина и АТФ.

Все клеточные популяции характеризуются строго определенным соотношением множественных форм протеасом. Так, например, клетки лимфоидных органов обогащены иммунными протеасомами, в то время как клетки головного мозга — конститутивными протеасомами. Очевидно, что изменение соотношения множественных форм протеасом может привести к патологическим состояниям. Поэтому изучение пула проте-асом при различных заболеваниях важно как для понимания причин возникновения этих заболеваний, так и для поиска новых лекарств. Недавно в лаборатории получены первые данные об изменениях в пуле протеасом в развитии папиллярной карциномы щитовидной железы человека. Перспективы связаны с выявлением мишени среди множественных форм протеасом этой опухоли для разработки новой противоопухолевой терапии.

Работа поддержана РФФИ (грант № 09-04-00077а) и ФЦП (госконтракт № 02.512.12.2047).

АНАЛИЗ ЭКСПРЕССИИ РЯДА РЕГУЛЯТОРНЫХ ГЕНОВ И МАРКЕРОВ

НЕЙРАЛЬНОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ В КЛЕТКАХ СЕТЧАТКИ И ПЕРЕДНЕГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА В РАЗВИТИИ И КУЛЬТУРЕ ТКАНИ

© 2011 г. Б. И. Вердиев

Лаборатория экспериментальной нейробиологии

Источником всех типов нейральных клеток центральной нервной системы позвоночных животных являются нейральные стволовые клетки (НСК). НСК и прогениторные клетки можно выделять из эмбрионального и взрослого мозга и сетчатки, размножать в культуре ткани, и они способны спонтанно дифференцироваться во все три типа нейральных клеток.

Важную роль в регуляции пластичности НСК в ходе эмбрионального развития играют гены, кодирующие специфические транскрипционные факторы. Мы сконцентрировались на генах PAX6, PROX1, OCT4 и NANOG. Считается, что PAX6 в неокортексе и сетчатке является маркером НСК. К таким маркерам может быть отнесен и PROX1, который экспрессируется в субпопуляции проге-ниторов сетчатки и мозга. Поскольку имеются данные об экспрессии генов плюрипотентного статуса OCT4 и NANOG в стволовых клетках ряда опухолей мозга и сетчатки, было важно определить их участие в поддержании пластичности НСК в ходе развития.

Впервые показано, что экспрессия PAX6 в исследованный период нейрогенеза (на 8—12 и 18— 20 нед. развития) находится на постоянном уровне как в неокортексе, так и сетчатке глаза. Уровень экспрессии РАХ6 в сетчатке значительно выше, чем в неокортексе. В клеточных культурах нео-кортекса мозга и сетчатки глаза при стандартных условиях культивирования уровень экспрессии PAX6 такой же, как в нативных тканях.

Впервые обнаружена экспрессия PROX1 в неокортексе мозга плода человека. В клеточной культуре сетчатки глаза экспрессия этого гена сохраняется, а в культуре неокортекса мозга отсутствует.

Впервые проведено сравнение характера экспрессия OCT4 и NANOG в неокортексе мозга и в сетчатке глаза в ходе нейрогенеза на 8—12 и 18— 20 нед. развития. В культуре клетки сетчатки сохраняют сходство с нативной тканью по экспрессии OCT4 и NANOG, в то время как клетки неокор-текса его теряют.

РОЛЬ КЛЕТОК НЕРВНОГО ГРЕБНЯ В ФОРМИРОВАНИИ И ФУНКЦИОНИРОВАНИИ ДЕРМАЛЬНОЙ ПАПИЛЛЫ ВОЛОСЯНОГО ФОЛЛИКУЛА © 2011 г. К. Ю. Гнедева

Лаборатория проблем пролиферации

Первичная ресничка — органелла, присутствующая на поверхности большинства клеток тела. Нокаут реснички приводит к драматическим дефектам развития, включая ингибирование морфогенеза волосяных фолликулов на ранних стадиях.

ШТ20 — транспортный белок, необходимый для сборки первичной реснички. Мы получили трансгенных мышей генотипа !РТ20/7ох:^П1;1-Сге для изучения роли первичной реснички в судьбе клеток нервного гребня (НГ). Известно, что по крайней мере часть клеток дермальной папиллы (ДП) волосяных фолликулов головы и вибрисс происходят из мигрирующих клеток НГ. Мы показали, что отсутствие реснички в клетках ДП не останавливает морфогенез вибрисс на ранних стадиях. Более того, мы наблюдали увеличение числа вибрисс, а также нарушения в паттерне их распределения и морфологии. Мы показали, что ассоциированный с первичной ресничкой митогенный сигнальный путь активирован у животных с нокаутом по гену Т¥Т20. Мы предпола-

гаем, что увеличение числа вибрисс может быть вызвано усилением пролиферации в клетках дермы. Мы предположили, что аномальный паттерн расположения вибрисс может быть связан с дефектами адгезии в клетках НГ, не имеющих первичной реснички. Мы обнаружили, что Shh повышает экспрессию Noggin, который играет роль в конденсации ДП и индукции анагена.

Мы также разработали модель для изучения роли клеток НГ в морфогенезе волосяного фолликула не только у мыши, но и у человека. Используя протокол, разработанный в нашей лаборатории, мы дифференцировали эмбриональные стволовые клетки человека в клетки НГ, а затем в ДП-подобные клетки in vitro. Мы показали, что последние экспрессируют маркеры, характерные для клеток ДП взрослого человека. Более того, мы показали, что меченые GFP ДП-подобные клетки, полученные из ЭСК, индуцируют de novo рост волосяных фолликулов, будучи пересаженными под кожу иммунодефицитным мышам NUDE.

ГЕНЫ РАННЕГО РАЗВИТИЯ В ХИМИЧЕСКОМ КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ ПЕЧЕНИ © 2011 г. Л. С. Зиневич

Лаборатория молекулярно-генетических механизмов онтогенеза

введения DENA также была сходной — она значительно снижалась к 18-ти часам после воздействия, достигая контрольного уровня (18 ч после инъекции физиологического раствора), а уровень экспрессии Е&2 не изменялся. Таким образом, можно сделать заключение, что КН6 может являться одним из основных регуляторов экспрессии р21 в печени мыши при воздействии химического канцерогена DENA.

Показано, что уровень экспрессии транскрипционных факторов К1Г6 и Ейз2, которые являются одними из регуляторов активности гена р21, повышен в тканях гепатоцеллюлярной карциномы мыши. Целью настоящей работы было исследование роли КШ и Е182 в регуляции экспрессии р21 на самых ранних этапах повреждения печени

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком