«ПЕРВЫЙ СРЕДИ РАВНЫХ...»
Нормативные документы
Противодействие коррупции
Поступающим
Студентам
Выпускникам
Проект 5-100
Аккредитация специалистов

Лаборатория молекулярной и клеточной биологии

Направления научной деятельности:

Основная задача лаборатории - поиск и характеристика новых лигандов нейрональных рецепторов, участвующих в восприятии боли, развитии воспаления и нейродегенерации, также исследование роли нейрональных рецепторов и других белков-партнеров в развитии и патогенезе нейродегенерации.

Основные мишени- кислоточувствительные каналы ASIC и некоторые подтипы TRP- рецепторов, амилоидогенные белки, такие как прионный белок и альфа-синуклеин, а также белки, участвующие в энергетическом обмене. Кислоточувствительные ионные каналы (ASIC) являются важными фармакологическими мишенями для лечения различных патологических состояний, таких как воспалительные процессы в тканях, ишемический инсульт, черепно-мозговая травма, опухоли. Каналы ASIC в значительном количестве встречаются в нейронах как центральной, так и периферической нервной системы. Различные подтипы каналов принимают непосредственное участие в процессах синаптической пластичности, обучении, передаче нервного возбуждения, эпилепсии и гибели нейронов при ишемии. Также они участвуют в восприятии воспалительной и постоперационной боли, вносят вклад в развитие первичной и/или вторичной механогиперчувствительности в мышцах. Новые эффективные модуляторы каналов ASIC являются необходимыми молекулярными инструментами для изучения патофизиологической роли рецепторов, изучения механизмов направленной регуляции отдельных подтипов ASICs.

С другой стороны, актуален поиск механизмов, приводящих к нарушениям в работе кислоточувствительных ионных каналов вследствие понижения рН при различных патологических состояниях. Так, известно, что при ишемиях и некоторых нейродегенеративных патологиях нарушается работа митохондрий, вследствие чего энергетический обмен переключается на гликолиз и во внеклеточной среде накапливается лактат, приводя к закислению среды. Одним из направлений исследований лаборатории является исследование работы клеточных систем гомеостаза, в том числе системы шаперонов, нарушение работы которых при старении и патологических процессах приводит к гибели нейронов и нарушению когнитивных способностей.

Ранее сотрудниками лаборатории был охарактеризован первый в мире полипептидный ингибитор терморецептора TRPV1 человека, выделенный из экстракта морской анемоны и получивший название APHC1, а также его гомологи APHC2 и APHC3. Также были обнаружены блокаторы кислоточувствительного канала ASIC3 - севанол (низкомолекулярный компонент из чабреца) и пептид Ugr9-1. Все они показали высокую обезболивающую активность в болевых тестах на животных, превосходят известные аналоги, используемые в клинике, и рассматриваются как основа для создания новых анальгетиков. Полипептид АРНС3 сейчас находится в стадии доклинических испытаний как перспективное противовоспалительное средство. Были оптимизированы методы экспрессии биологически-активных пептидов, в том числе и антимикробных, в гетерологической системе экспрессии. Выделены антимикробные пептиды (дефензин, гевеин-подобные пептиды, альфа-гарпинины и ToAMP4), исследована их антимикробная активность, установлена структура их генов, что позволило сделать вывод о направлении эволюции защитных пептидов. Получены данные о молекулярном механизме действия гевеин-подобных пептидов пшеницы (WAMP), который заключается в защите собственных защитных ферментов от действия специфичных протеаз, продуцируемых грибом. Эти данные о молекулярных особенностях «битвы» компонентов иммунитета растений против белковых факторов проникновения гриба открывают новые возможности разработки антифунгальных агентов, направленных не против патогена, а на сохранение активности собственных защитных молекул.

Основные публикации:

Andreev Y.A., Kozlov S.A., Koshelev S.G., Ivanova E.A., Monastyrnaya M.M., Kozlovskaya E.P., Grishin E.V. Analgesic compound from sea anemone Heteractis crispa is the first polypeptide inhibitor of vanilloid receptor 1 (TRPV1). J Biol Chem. 2008; 283(35):23914-21

Andreev Y.A., Kozlov S.A., Vassilevski A.A., Grishin E.V. Cyanogen bromide cleavage of proteins in salt and buffer solutions. Anal Biochem. 2010, 407: 144-146. doi: 10.1016/j.ab.2010.07.023,

Dubinnyi MA, Osmakov DI, Koshelev SG, Kozlov SA, Andreev YA, Zakaryan NA, Dyachenko IA, Bondarenko DA, Arseniev AS, Grishin EV. Lignan from thyme possessing inhibitory effect on ASIC3 current. J Biol Chem. 2012; 287(39):32993-33000.

Philyppov IB, Paduraru ON, Andreev YA, Grishin EV, Shuba YM. Modulation of TRPV1-dependent contractility of normal and diabetic bladder smooth muscle by analgesic toxins from sea anemone Heteractis crispa. Life Sci. 2012, 91:912-920. doi: 10.1016/j.lfs.2012.09.001,

Utkina LL, Andreev YA, Rogozhin EA, Korostyleva TV, Slavokhotova AA, Oparin PB, Vassilevski AA, Grishin EV, Egorov TA, Odintsova TI. Genes encoding 4-Cys antimicrobial peptides in wheat Triticum kiharae Dorof. et Migush.: multimodular structural organization, instraspecific variability, distribution and role in defence. FEBS J. 2013 Aug;280(15):3594-608. doi: 10.1111/febs.12349,

Osmakov DI, Kozlov SA, Andreev YA, Koshelev SG, Sanamyan NP, Sanamyan KE, Dyachenko IA, Bondarenko DA, Murashev AN, Mineev KS, Arseniev AS, Grishin EV. Sea anemone peptide with uncommon β-hairpin structure inhibits acid-sensing ion channel 3 (ASIC3) and reveals analgesic activity. J Biol Chem. 2013 Aug 9;288(32):23116-27. doi: 10.1074/jbc.M113.485516,

Andreev YA, Kozlov SA, Korolkova YV, Dyachenko IA, Bondarenko DA, Skobtsov DI, Murashev AN, Kotova PD, Rogachevskaja OA, Kabanova NV, Kolesnikov SS, Grishin EV. Polypeptide modulators of TRPV1 produce analgesia without hyperthermia.Mar Drugs. 2013 Dec 16;11(12):5100-15. doi: 10.3390/md11125100. PMID:24351908

AA Slavokhotova, TA Naumann, NPJ Price, EA Rogozhin, YA Andreev, AA Vassilevski, TI Odintsova Novel mode of action of plant defense peptides – hevein-like antimicrobial peptides from wheat inhibit fungal metalloproteases FEBS Journal (2014) 281 (20), 4754-4764 doi: 10.1111/febs.13015,

Y. Y. Stroylova, P. I. Semenyuk, R. A. Asriyantz, C. Gaillard, T. Haertlé, and V. I. Muronetz. Creation of catalytically active particles from enzymes crosslinked with a natural bifunctional agent - homocysteine thiolactone. Biopolymers, 101(9):975–984, 2014. [ DOI ]

Yulia Y. Stroylova, Jean-Marc Chobert, Vladimir I. Muronetz, Hieronim Jakubowski, and Thomas Haertle. N-homocysteinylation of ovine prion protein induces amyloid-like transformation. Archives of Biochemistry and Biophysics, 526(1):29–37, 2012.

Yulia Y. Stroylova, Jaroslaw Zimny, Reza Yousefi, Jean-Marc Chobert, Hieronim Jakubowski, Vladimir I. Muronetz, and Thomas Haertle. Aggregation and structural changes of alpha(s1)-, beta- and kappa-caseins induced by homocysteinylation. Biochimica et Biophysica Acta - Proteins and Proteomics, 1814(10):1234–1245, 2011.

Vladimir I. Muronetz, Ksenia V. Barinova, Yulia Y. Stroylova, Pavel I. Semenyuk, and Elena V. Schmalhausen. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: Aggregation mechanisms and impact on amyloid neurodegenerative diseases. International Journal of Biological Macromolecules, 2016. [ DOI ]

Pavel I. Semenyuk, Evgeniya V. Moiseeva, Yulia Yu Stroylova, Lotti Marina, Vladimir A. Izumrudov, and Vladimir I. Muronetz. Sulfated and sulfonated polymers are able to solubilize efficiently the protein aggregates of different nature. Archives of Biochemistry and Biophysics, 567:22–29, 2015. [ DOI ]

Osmakov DI, Koshelev SG, Andreev YA, Dyachenko IA, Bondarenko DA, Murashev AN, Grishin EV, Kozlov SA. Conversed mutagenesis of an inactive peptide to ASIC3 inhibitor for active sites determination. Toxicon.2016 Jun 15;116:11-6. doi: 10.1016/j.toxicon.2015.11.019.