ИСТИНА

Стехиометрические антиоксидантны оказались неспособны купировать развитие болезней, сопровождающихся острым или хроническим окислительным стрессом, поэтому в последнее десятилетие предпринимаются попытки разработать препараты, направленные на активацию антиоксидантной генетической программы. Экспрессия белков и ферментов антиоксидантной защиты регулируется на транскрипционном уровне за счет активации так называемого ARE (antioxidant respond element) участка в промоторах соответствующих генов, с которым связываются транскрипционные факторы семейства NF-E2 (nuclear factor erythroid-derived 2), главным из которых является Nrf2, известный как «мастер-регулятор» антиоксидантного ответа. В отсутствие окислительного стресса Nrf2 связывается белком-регулятором - Keap1, входящим в убиквитинлигазный комплекс Cul3-Rbx1-E3, обеспечивающий убиквитинирование Nrf2, приводящее к последующей протеасомной деградации. Алкилирующие активаторы типа куркумина и сульфорафана хорошо известны, и механизм их действия состоит в модификации активных цистеинов Keap1, приводящей к высвобождению белка Nrf2 и последующей активации антиоксидантной программы. Как превентивная мера данный механизм хорошо себя зарекомендовал. Однако, при наличии заболевания, связанного с прогрессирующим окислением внутриклеточных компонентов, использование алкилирующих агентов приводит к дополнительной нагрузке на клетку. Поэтому наибольший интерес представляют «неэлектрофильные» активаторы, работающие по принципу конкурентного вытеснения Nrf2 из комплекса с Keap1. Нами были синтезированы Nrf2-пептиды, содержащие мутации по типу физиологического активатора Nrf2 - белка р62, и проникающие в клетку благодаря ТАТ-лидерной последовательности. Несмотря на значительное улучшение параметров связывания Keap1 при введенных мутациях, определяемых в гомогенном анализе, в биологических репортерных системах эффективная действующая концентрация улучшенных пептидов составляла десятки микромолей. Наблюдаемый сдвиг констант активации в биологических и клеточных системах на несколько порядков в область высоких микромолярных концентраций при наномолярных значениях констант диссоциации был отмечен и для небольших молекул, действующих по механизму вытеснения Nrf2 из комплекса с Keap1. Нами установлено, что главной причиной понижения эффективности действия активаторов «вытеснения» является высокая микромолярная концентрация Keap1 в клетках млекопитающих. Решением проблемы является направленная доставка алкилир ующих агентов к Keap1 как с помощью Nrf2 пептидов, содержащих С-концевой про-оксидантный мотив, так и включение алкилирующего мотива в структуру низкомолекулярных «неэлектрофильных» активаторов. В этом случае удается значительно повысить специфичность алкилирующих агентов к мишени – белку Keap1, и тем самым уменьшить их токсичность для клетки. Данный подход обещает быть перспективным для лечения как острых, так и хронических нейродегенеративных заболеваний. Работа выполнена при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 17-04-01480a).