ИТЭБ 
 
  Новости
  Пресс-релизы
  История
  Структура
  Научные направления
  Основные достижения
  Диссертационный совет
  Ученый совет
  Совет молодых ученых
  Научно-образовательный центр
  Наукоемное производство
  Научные школы
  Нормативные документы
  Библиотеки
  Телефоны

Ученые из Пущино ищут новые факторы защиты митохондрии

Как защитить клетки мозга и сердца от гибели во время серьезного нарушения кровообращения? На этот вопрос намерены ответить ученые из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН в Пущино (ИТЭБ РАН), чей проект «Выяснение молекулярной природы внешнего митохондриального нуклеотид-связывающего регулятора неспецифической Са2+-зависимой поры (мРТР) и его роли в защите митохондрий и клеток в патологических условиях» поддержал Российский научный фонд.

Если какой-то орган перестал снабжаться кровью, то его ткани начинают постепенно погибать. В медицине это заболевание называют ишемией. Из-за недостатка питания, которое содержится в крови, клетки массово гибнут. А запускается этот процесс клеточной гибели — в митохондриях.

Митохондрии — одни из ключевых частей клетки, где вырабатывается их топливо и энергетический потенциал. Если митихондрии страдают от недостатка питания, в их внешних мембранных оболочках открываются поры, через которые клеткам поступает сигнал умереть. Неспецифическую митохондриальную пору (мРТР) — так ее называют ученые — изучают более 40 лет. Пионером в этой области стал американский ученый Джон Джей Лемастерс (J.J. Lemasters). Три года назад он основал в ИТЭБ РАН по мегагранту Минобрнауки лабораторию фармакологической регуляции клеточной резистентности, собрав в нее ведущих митохондриальщиков и молодых перспективных исследователей.

Несмотря на долгую историю изучения, молекулярная природа поры митохондрии остается во многом неясной. Научные группы по всему миру ищут способы заставить поры митохондрий закрываться, чтобы не побуждать клетки к массовой гибели при болезнях. До сих пор только один препарат — циклоспорин А, применяемый при ишемии или реперфузии, доказал свою эффективность. Еще несколько препаратов, ингибирующих мРТР, проходят клинические испытания. Так что это направление открыто для исследований.

Авторы проекта ИТЭБ РАН сосредоточились на поиске веществ, которые регулируют открытие или закрытие митохондриальной поры. Несколько лет назад они доказали, что некоторые нуклеотиды в цитозоле клетки, при определенных условиях, влияют на мРТР. Но ученые подозревают, что во внешней мембране или межмембранном пространстве митохондрий находится неизвестный до сих пор нуклеотид, регулирующий пору. Его-то они и хотят найти и изучить. В этом им помогут результаты протеомных исследований, проведенных в рамках мегагранта. Ученые уже отобрали белки, которые могут указать на неизвестный нуклеотид. Они создадут модели на клетках и выделенных митохондриях различных животных и человека. Далее путем подбора параметров митохондриальных пор будут вычислять искомый фактор.

«Если мы обнаружим мишени, связывание с которыми цитозольных нуклеотидов приводит к подавлению мРТР, то это даст возможность начать разработку проникающих высокоэффективных аналогов, которые могут быть использованы для лечения последствий ишемической болезни», — пояснила пресс-службе ИТЭБ РАН руководитель проекта, научный сотрудник, кандидат биологических наук Анна Никифорова.

Проект рассчитан на два года. РНФ выделил на него три миллиона рублей.

Публикации по теме проекта

  1. Nikiforova AB, Saris NE, Kruglov AG. External mitochondrial NADH-dependent reductase of redox cyclers: VDAC1 or Cyb5R3? Free Radic Biol Med. 2014 Sep;74:74-84. doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2014.06.005. Epub 2014 Jun 16. PubMed PMID: 24945955.
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0891584914002573
  2. Nikiforova AB, Fadeev RS, Kruglov AG. Rapid fluorescent visualization of multiple NAD(P)H oxidoreductases in homogenate, permeabilized cells, and tissue slices. Anal Biochem. 2013 Sep 15;440(2):189-96. doi: 10.1016/j.ab.2013.05.029. Epub 2013 Jun 6. PubMed PMID: 23747529.
    http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0003269713002613
  3. Kruglov AG, Solov'eva ME, Teplova VV. Flow cytometry-based assay for the activity of NAD(P)H oxidoreductases of the outer mitochondrial membrane. Anal Biochem. 2009 Dec 15;395(2):134-43. doi: 10.1016/j.ab.2009.08.009. Epub 2009 Aug 11. PubMed PMID: 19679097.
  4. Kruglov AG, Subbotina KB, Saris NE. Redox-cycling compounds can cause the permeabilization of mitochondrial membranes by mechanisms other than ROS production. Free Radic Biol Med. 2008 Feb 15;44(4):646-56.
  5. Kruglov AG, Teplova VV, Saris NE. The effect of the lipophilic cation lucigenin on mitochondria depends on the site of its reduction. Biochem Pharmacol. 2007 Aug 15;74(4):545-56.

Материал подготовила:
Пресс-служба ИТЭБ РАН Татьяна Перевязова, т. 8-903-224-46-31, iteb-press@yandex.ru,
Пресс-релизы ИТЭБ РАН: http://web.iteb.psn.ru/press-release.htm