iemlogo

Лаборатория клеточных и протеомных технологий

Назад

Заведующий лабораторией –

Сотрудники лаборатории, возглавляемой профессором Вадимом Борисовичем Васильевым, в последние 12 лет фокусировали свое внимание на двух разных направлениях исследований. Первое из них состоит в изучении генетической информации, закодированной в геноме митохондрий и передаваемой, в основном, по материнской линии. Одним из первых успехов исследователей стало выявление уникального, специфичного для российской популяции, полиморфизма митохондриальной ДНК (мтДНК) — характеристики, которую не удавалось обнаружить в течение длительного периода, несмотря на усилия многих исследователей славянских популяций. Почти пятнадцать лет заняло масштабное исследование, имеющее целью разработать концептуальный подход к моделированию на животных тяжелых наследственных заболеваний, вызванных мутациями в мтДНК и передаваемых по материнской линии. При накоплении в клетках мутантной мтДНК угнетается энергетический обмен в тканях, что проявляется как нейродегенеративное заболевание, нередко приводящее к гибели уже в молодом возрасте. В серии работ 1999–2013 годов получены трансгенные животные, в клетках которых наряду с их собственной мтДНК содержится мтДНК человека. Сосуществование в пределах одной клетки нормальной и мутантной мтДНК, обозначаемое как гетероплазмия, лежит в основе грубых нарушений обмена энергии у пациентов с митохондриальными болезнями. В модельных опытах мтДНК человека, передававшаяся по материнской линии на протяжении нескольких поколений животных, не вызывала патологических изменений, но могла быть выявлена в органах животного, что позволило получить приоритетные данные о наиболее частых тканях-мишенях, по которым распределяется наследуемый геном митохондрий. В отдельных экспериментальных сериях изучены особенности сегрегации митохондриальной ДНК на ранних стадиях эмбриогенеза. Такой подход закладывает основу для моделирования разных вариантов «митохондриальной патологии», тем более что в работах сотрудников лаборатории определены не только наиболее частые ткани-мишени, но и вероятностная доля трансмитохондриальных животных, получаемых при моделировании. В 2013 году после десятков экспериментов на трансмитохондриальных лабораторных животных сотрудникам лаборатории удалось доказать, что мтДНК может передаваться на протяжении нескольких поколений и по отцовской линии, что ранее считалось крайне маловероятным.
Другим направлением является изучение белок-белковых взаимодействий на примере образования комплексов белка плазмы крови церулоплазмина (ЦП) с целым рядом белков нейтрофильных лейкоцитов. Впервые описаны комплексы ЦП с лактоферрином (ЛФ), миелопероксидазой (МПО), 5-липоксигеназой, серпроцидинами и др. Получены их физико-химические характеристики. Обнаружены комплексы «ЦП-ЛФ», «ЦП-МПО» и «ЦП-ЛФ-МПО» в крови пациентов с воспалительными заболеваниями. Изучены детали ингибирующего действия ЦП на МПО и, одновременно, механизм протективного действия МПО, предотвращающего протеолиз ЦП. При изучении биохимических реакций в синовиальной жидкости пациентов с ревматоидным артритом, а также в ходе экспериментов, нацеленных на получение высокоочищенного препарата ЦП, удалось показать, что протеиназой, расщепляющей ЦП, является тромбин. Изучение действия ЦП на хлорирующую активность МПО позволило установить, с одной стороны, способность МПО модифицировать липопротеины низкой плотности в их проатерогенные формы, а с другой — роль ЦП в ингибировании этого процесса. Большое значение имеют результаты сотрудников лаборатории, указывающие на способность апо-формы ЛФ играть роль физиологического миметика гипоксии. Это выражается в том, что в условиях нормоксии апо-ЛФ эффективно повышает уровень гипоксия-индуцибельного фактора 1α (ГИФ-1α) — транскрипционного фактора, влияющего на экспрессию нескольких сотен генов. В последних работах коллектива показано, что, препятствуя разрушению ГИФ-1α, апо-ЛФ вызывает повышение содержания ряда белков, обычно синтезируемых в ответ на гипоксию, в частности эритропоэтина. Кроме того, установлено, что ЛФ, при условии, что он может образовывать комплекс с ЦП, играет роль нейропротектора при моделировании на животных таких тяжёлых заболеваний, как болезнь Паркинсона и рассеянный склероз.