Том 49, № 4 (2023)

Исследования последних лет показали, что короткие открытые рамки считывания (кОРС, <100 кодонов) могут кодировать пептиды или микробелки, которые выполняют важные функции в прокариотических и эукариотических клетках. Установлено, что продукты трансляции кОРС вовлечены в регуляцию множества процессов, например, они модулируют активность митохондриальной дыхательной цепи или активность мышечных клеток у млекопитающих. Однако идентификация и последующий функциональный анализ пептидов или микробелков, кодируемых кОРС, – нетривиальная задача, требующая использования специальных подходов. Один из критически важных этапов функционального анализа – нахождение белков-партнеров изучаемого пептида. В данном обзоре рассмотрены особенности анализа интерактома коротких белковых молекул и описаны используемые в настоящее время подходы для такого рода исследований.

Несмотря на усилия по разработке стратегий борьбы с туберкулезом, это заболевание по-прежнему уносит более миллиона жизней ежегодно. Развитие туберкулезной инфекции можно рассматривать как нарушение баланса между иммунным ответом организма-хозяина и ростом бактерий Mycobacterium tuberculosis. Чтобы успешно закрепиться в инфицированном организме, M. tuberculosis должна преодолеть механизмы врожденного иммунитета, в том числе те, которые нацелены на распознавание чужеродных нуклеиновых кислот. RIG-I-подобные рецепторы (RLR) – система внутриклеточных рецепторов – сенсоров чужеродной РНК, которая участвует в распознавании вирусов и бактериальных патогенов. Рецепторы RIG-I, MDA5 и LGP2 взаимодействуют напрямую с РНК в клеточной цитоплазме и запускают каскад взаимодействий, приводящий к синтезу интерферонов I типа и провоспалительных цитокинов. На сегодняшний день доказано, что активация RLR при туберкулезной инфекции – важнейшая составляющая врожденного иммунитета. Продемонстрирована их несомненная роль в активации интерферонов I типа, которая, однако, может носить не только защитный, но и негативный для иммунной системы характер. В обзоре рассматриваются последние данные о функционировании RLR при туберкулезе на примере модельных организмов и человека.

Белок холодового шока YB-1 участвует в регуляции множества фундаментальных биологических процессов. Ранее мы показали, что YB-1 также вовлечен в процесс распознавания мурамилпептида GMDP рецептором системы врожденного иммунитета NOD2 и способен при предварительном введении защищать мышей от гибели в модели септического шока, индуцированного бактериями Escherichia coli. Мы предположили, что протективное действие YB-1 может быть связано с развитием состояния толерантности (“неотвечаемости”). Возможность индукции толерантности белком YB-1 мы проверяли в модельной системе на клеточной линии макрофагов мыши J774 с участием компонентов клеточной стенки бактерий E. coli – иммуностимуляторов GMDP (агонист рецептора NOD2) и LPS (агонист рецептора TLR4). Изменения клеточного ответа оценивали по уровню экспрессии мРНК целевых молекул методом количественного ПЦР-анализа, совмещенного с обратной транскрипцией. При предварительной обработке клеток YB-1 наблюдалось значительное снижение уровня экспрессии мРНК провоспалительных цитокинов – IL-1β, TNF-α и IL-6 – в ответ на дальнейшую стимуляцию GMDP и LPS, а также были выявлены существенные изменения в экспрессии мРНК адаптерных молекул RIP2, MyD88 и компонентов транскрипционного фактора NF-κB. Полученные нами данные показывают, что YB-1 способен индуцировать толерантность к иммуностимуляторам, таким как GMDP и LPS, по всей видимости, за счет усиления продукции противовоспалительного цитокина IL-1Ra и ингибитора SOCS1. Более точная характеристика особенностей индуцированного YB-1 состояния толерантности требует дальнейших исследований.

Рекомбинантный аналог белка SLURP-1 человека (rSLURP-1) эффективно ингибирует рост карцином, взаимодействуя с никотиновым ацетилхолиновым рецептором α7-типа. Недавно мы показали, что rSLURP-1 также ингибирует рост глиом in vitro, однако механизм действия rSLURP-1 в глиомах не был изучен. В представленной работе мы выяснили, что rSLURP-1 избирательно ингибирует рост клеток глиомы U251 MG, но не нормальных астроцитов, а также тормозит миграцию клеток глиомы. Кроме того, rSLURP-1 тормозит прохождение клеточного цикла в фазе G2/M, но не вызывает апоптоз. Инкубация клеток U251 MG с rSLURP-1 приводит к ингибированию в них фосфорилирования киназ ERK, p38 MAPK и АКТ, активация которых способствует прогрессии глиом. При этом rSLURP-1 не влияет на активность киназы JNK. Таким образом, rSLURP-1 представляет собой эндогенный белок, перспективный для разработки на его основе препаратов для лечения не только карцином, но и глиом.

Гликолипиды – компоненты клеточной мембраны, способные к транспорту как из нее, так и в обратном направлении – из межклеточного пространства в мембрану. Последнее открывает возможность изучать функционирование гликолипидов путем их встраивания в мембрану клетки. На практике для такой цели намного удобнее использовать не природные гликолипиды, выделение которых представляет собой отдельную задачу, а их синтетические аналоги, т.к. можно варьировать их свойства, модифицируя структуру, а также вводить в их состав другие биоактивные компоненты, помимо гликанов. В данной работе описан синтез восьми синтетических аналогов гликолипидов, содержащих одну и ту же углеводную часть – тетрасахарид А (тип 2), но отличающихся строением липидной части, а также синтетических аналогов гликолипидов, несущих несколько одинаковых углеводных фрагментов. Полученная серия синтетических аналогов гликолипидов открывает возможность исследовать презентацию гликанового антигена в его узнавании антителами в условиях реального микроокружения (гликокаликса) живой клетки.

Описан синтез липидного конъюгата иммуностимуляторного олигодезоксирибонуклеотида CpG-ODN (PD-CpG-DOPE). Получены липосомы, нагруженные композицией Т-клеточных эпитопов коронавируса SARS-CoV-2 (7 пептидов) и несущие в мембране конъюгат PD-CpG-DOPE, в том числе препарат лиофилизированных липосом, пригодный для длительного хранения. В экспериментах in vitro на клетках перитонеального экссудата мышей показана тенденция к увеличению иммуногенности липосом с пептидами при введении в липидный бислой конъюгата PD-СpG-DOPE, по сравнению с добавлением (коммерческого) фосфоротиоатного производного СpG-ODN в растворе.