История
В 2004 г. в рамках Отдела молекулярной генетики была сформирована Лаборатория стволовых клеток, заведующим которой стал доктор медицинских наук Вадим Борисович Васильев. В 2017 г. лаборатория была переименована в Лабораторию клеточных и протеомных технологий. Сотрудники Лаборатории в своей научно-исследовательской работе объединяют усилия с коллегами из других лабораторий Отдела молекулярной генетики, что позволяет коллективу Отдела существенно разнообразить арсенал методических подходов.
Направления исследований
- Исследования белок-белковых взаимодействий с участием металлопротеидов, имеющих значение для течения воспалительного процесса, образования опухолей, нейродегенерации, окислительного стресса и др.
- Исследования молекулярно-генетических механизмов наследственных заболеваний, вызванных нарушениями структуры и функций митохондрий. Данное направление исследований началось с разработки инновационной технологии получения трансмитохондриальных лабораторных животных, в организме которых присутствует митохондриальная ДНК (мтДНК) человека наряду с собственной мышиной мтДНК. Эти мыши стали уникальной концептуальной моделью митохондриальной гетероплазмии по схеме «мышь/человек» — моделью так называемых «болезней OXPHOS» (от oxidative phosphorylation), патогенез которых не удаётся полностью раскрыть на протяжении без малого 60 лет. Изучение особенностей наследования мтДНК с использованием трансмитохондриальных мышей может внести вклад в представление об относительной частоте попадания мутантной мтДНК в различные ткани пациентов с тяжёлыми наследственными нарушениями энергетического обмена. Предполагается, что начало асимметричного распределения мтДНК начинается в развивающемся зародыше (в доимплантационный период эмбриогенеза).
Основные научные результаты за последние 5 лет
- Установлена роль лактоферрина в защите нервной ткани млекопитающих на разных этапах онтогенеза, в том числе в пре- и неонатальный период.
- Обнаружена способность лактоферрина сохранять от разрушения в клетках гипоксия-индуцибельный фактор (HIF), запускающий биосинтез эритропоэтина, что делает лактоферрин эффективным антигипоксантом и нейропротектором.
- Выявлено, что в модели in vivo на мышах C3HA апо-лактоферрин стимулирует рост клеток мышиной гепатомы 22А, тогда как комплекс апо-формы лактоферрина с олеиновой кислотой существенно тормозит рост опухолей.
- Получены данные о возможности ингибирования активности церулоплазмина во время острой фазы воспаления и/или при опухолевом росте.
- Предложены новые способы регистрации ферментативной активности церулоплазмина и миелопероксидазы с помощью флуорогенных субстратов 2′,7′-дихлородигидрофлуоресцеин диацетата и целестинового синего В.
- Показано образование комплекса между миелопероксидазой и изоформами гаптоглобинов 1-1, 2-1 и 2-2 (в такие комплексы способен включаться сывороточный амилоид P), а также образование комплекса, включающего сывороточный амилоид P, миелопероксидазу и церулоплазмин.
- Получены значения констант диссоциации для комплексов миелопероксидазы с церулоплазмином, лактоферрина с церулоплазмином, гаптоглобинами, сывороточным амилоидом P.
- На трансмитохондриальных мышах установлена асимметрия распределения чужеродной мтДНК по тканям/органам животного, начиная с первых стадий дробления зародыша.
- Экспериментально доказано существование передачи мтДНК не только по материнской, но и по отцовской линии как минимум в течение семи поколений. Предполагается, что существует «эффект основателя», который может объяснить различие в частоте встречаемости экзогенной мтДНК человека в четвертом и пятом поколениях в разных линиях трансмитохондриальных мышей. Выявленный факт наследования отцовского митохондриального генома в нескольких поколениях млекопитающих может иметь серьёзное практическое значение, в частности, при проведении медико-генетического консультирования семей со случаями заболеваний, вызванных мутациями в мтДНК (болезни OXPHOS), а также и при проведении судебно-медицинской экспертизы для установления родственной принадлежности останков.