Изучение механизмов сигнализации в клеткахНИР

Study of signaling mechanisms in cells

Источник финансирования НИР

госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию)

Этапы НИР

# Сроки Название
1 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа: С помощью современных методов исследования и в соответствии с «Техническим заданием» на 2021 год установлено, что снижение эффективности электронного переноса исследуемых цитохромов С может быть связано с: (1) изменением конформации белка в сайтах, ответственных за взаимодействие цитохрома c с комплексами III и IV и (2) изменением концентрации конформация гема, которая ухудшает его оптимальную ориентацию на донорские и акцепторные комплексы III и IV, замедляет перенос электронов. Связывание ДНКЖ с альбумином крови, если оно приводит к конформационным изменениям, может привести к снижению эффективности тушения флуоресценции Tyr, например за счет увеличения расстояния между некоторыми остатками тирозина и триптофана. Доказано, что состав НЧ соответствует составу везикул клеток и капсидов вирусов, в том числе вирусов папилломы человека, а формирование НЧ, наблюдаемое до воздействия ионизирующего излучения, может быть вызвано как связыванием вирусов , так и образованием везикул на поверхности эритроцита.Увеличение количества «везикул» на поверхности эритроцитов и в плазме при ЛТ свидетельствует об активации образования экзосом как самими раковыми клетками, так и эритроцитами под действием ионизирующего излучения. Предположено, что при изменении рО2 конформация гема и глобина меняется различно при локализации Гб в растворе и в клетке. Доказано, что при связывании О2 (область «линейной зависимости»), конформация гема (I1375/(I1355+I1375) в эритроцитах и растворе Гб различны: связывание О2 гемом Гб в растворе происходит менее выражено, чем связывание О2 Гб в эритроците, а вклад боковых –СН3 групп колебаний полуколец пиррола гема и групповые колебания связей полуколец пиррола в геме в изменении конформации гема Гб более выражены для Гб в эритроците, чем Гб в растворе. Установлено, что конформация гема Гб, локализованного в цитоплазме (в отличие от Гб в растворе) другая, что и способствует более эффективному перераспределению О2 в «высококонцентрированном гемоглобиновом окружении» в цитоплазме. Доказано, что снижение [Ca2+]out меняет конформацию гема и расположения близлежащих к гему аминокислот дГб (например, лизина) и локализацию анионного сегмента БП3 за счет увеличения мембранного потенциала и поверхностного заряда, который выходит из катионной центральной полости дГб. Этот процесс сопровождается десорбцией мембраносвязанного оГб и последующей олигомеризацией цитоплазматического оГб, что меняет кислородтранспортные свойства эритроцита
2 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа: Установлено, что локальное зондирование области нервной клетки позволит сократить время регистрации томограмм и исследовать динамику перераспределения клеточных структур (везикул) при различных стадиях процесса сигнализации клетки. Выявлена динамика маркеров при дифференцировке культуры РС-12. Установлено, что метаболические изменения сопровождают расширение области астроцитов. Физиологическое увеличение числа астроцитов в мозгу способствует изменению содержания глутамата и поведению животного. Снижение функции NMDA-рецепторов может быть связано с нарушением выхода синоптического глутамата. Впервые выявлены различия в содержании и конформации биомолекул целого зерна и его компонентов (эндосперм, перикарп, зародыш). Предложено использовать анализ результатов, полученных с помощью FRET, для оценки вязкости мембран при доставке каротиноидов в мембраны. Анализ кристаллической структуры кантаксантина доказал, что его кетолированные β-иононовые кольца могут находиться в двух энергетически равных, но структурно различные конформациях. Предложен новый метод комплексного скрининга видов водорослей по отношению к уровню тяжелых металлов в водоемах. Выявлены изменения морфологии и конформации гемоглобина (Гб) в эритроците в результате увеличения соотношения [Na+]in и [K+]in. В этих условиях выявлены изменения конформации как гема, так и глобина Гб, а именно, снижение плотности упаковки молекулы Гб, которые могут быть связаны как с сорбцией Na+ (или Са2+) с Гб, так и увеличением количества молекул воды в клетке и перераспределением Гб. Выявлены параметры SERS, которые можно использовать для выявления изменений в плазматической мембране и подмембранной области эритроцитов при патологии. Разработана микрофлюидная камера, которая позволяла одновременно регистрирован КР-спектр одиночного эритроцита. Установлено, что Ω-петля цитохрома С важна для образования пор в мембранах, содержащих кардиолипин. Подтверждена гипотеза о вирусной природе наночастиц, локализованных на поверхности эритроцита у пациентов с раком. Результаты исследования изменения содержания или конформации молекул каротиноидов в липопротеидных комплексах плазмы крови позволят разработать и внедрить не только методы диагностики состояния организма в целом, но и терапию (с использованием природных антиоксиданты).
3 1 января 2023 г.-31 января 2023 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа: В соответствии с «Техническим заданием» на 2023 год установлено, что конформация гема цитохрома с обратимо меняется (между «плоской и куполообразной») при изменении потенциал внутренней мембраны митохондрий (ΔΨ) и концентрацию H+, регулируя эффективность работы дыхательной цепи митохондрий, поглощение кислорода и синтеза АТФ. Разработан новый «наносенсор» для контроля за функциями митохондрий и эффективная система биосинтеза, выделения и исследования рекомбинантного нейроглобина человека. С помощью спектроскопии комбинационного рассеяния (КР) доказано, что в окисленном нейроглобине образуются дисульфидные мостики. Разработан метода локальной оптической томографии, позволяющий изучать динамические процессы субклеточных структур живых клеток. Доказано, что от субстратной специфичности фермента зависит время, в течение которого происходят изменения конформации флавинадениндинуклеотида аминооксидазы: в присутствии D-аланина это несколько секунд, а в присутствии D-серина - минуты. Впервые постулируется, что резкое повышение уровня глюкозы в крови увеличивает количество восстановленных цитохромов в цепи переноса электронов в митохондриях нейронов. Методом инфракрасной спектроскопии (Attenuated Total Reflectance - ATR) был проведен контроль за распределением и конформацией биологических молекул в составе зерен, эндосперма, плодоядных растений, чо важно для диагнстики и селекции растений в сельском хозяйстве. Предлагается использовать гидроксилированные наноалмазы в качестве антиоксидантов для повышения стабильности водорослей при разработке и использовании фотосинтетических систем в биотехнологии. Доказано, что необратимое связывание катиона лантаноида с Ca-связывающим сайтом в обедненных кальцием мембранах ФСII приводит к частичному ингибированию высокоаффинного Mn-связывающего сайта. Доказаны преимущества использования сочетания биологических наночастиц с агентом, дестабилизирующим лизосомы, что увеличивает эффективность как интернализации, так и цитотоксические действия наночастиц при терапии опухоли. С помощью разработанного метода подготовки проб для иммунофлуоресцентного анализа и использования сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) доказана гипотеза о вирусной природе наночастиц, локализованных на поверхности эритроцитов крови больных при онкологии. Установлено, что метаболический стресс клетки инициирует глутатионилирование гемоглобина и меняет его сродство к кислороду. В серии опубликованных обзоров дается анализ роли астроцитов при болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Хантингтона, рассеянном склерозе и боковом амиотрофическом склерозе, а также декларируется актуальность использования ИК- и КР- спектроскопии для экологического мониторинга окружающей среды и разработки микрочипов (на основе микрофлюидных камер) для скрининга лекарственных препаратов
4 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа: Обнаружено, что взаимодействие восстановленного Ngb и окисленного Cyt c сопровождается переносом электронов между белками и восстановлением Cyt c. С помощью оптического лазерного томографа (ОЛТ) впервые исследованы изменения морфологии и перераспределения цитоплазматических структур при активации рецепторов нейрона.Пестицид влияет как на первичные процессы фотосинтеза, так и вязкость мембран, и структуру хлоропластов . С помощью регистрации анизотропии флуоресценции C-ФЦ выявлено влияние pH на структуру микроокружения хромофора. С помощью ИК- и КР- спектроскопии исследовали состояние белков образцов крови, а с помощью, сканирующей электронной микроскопии распределение наноструктур на поверхности эритроцитов пациентов с диагнозом рака при лучевой терапии. Замена заряженных аминокислотных замен в Ngb и Cyt c влияет на конформацию их гемов. Доказано, что количество митохондрий и уровни сердечных изоформ тропонина I, тропонина T, миоглобина и GAPDH значительно выше у взрослых кардиомиоцитах по сравнению с неонатальными. Доказано, что добавление сапонина приводит к кратному повышению изоляции белка и скорости выхода РНК из экзосом (БН). Полученные данные свидетельствует об уменьшении числа комплексов оксигемоглобина и уменьшении способности связывать кислород гемом гемоглобина эритроцитов крови при онкологии (РШМ).
5 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа:
6 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа:
7 1 января 2027 г.-31 декабря 2027 г. Изучение механизмов сигнализации в клетках
Результаты этапа:

Прикрепленные к НИР результаты

Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".