Том 40, № 1 (2023)

Растущее количество исследований указывает на взаимосвязь развития нейродегенеративных заболеваний со структурой и липидным составом мембран нейронов. Одними из элементов структуры клеточных мембран, которым в этой связи уделяется особое внимание, являются жидко-упорядоченные липидные домены, или рафты. Изучение рафтов и возрастных изменений липидного состава нейрональных клеток становится все более актуальным и постоянно пополняется новыми исследованиями. В данном обзоре мы постарались осветить возможную роль липидной компоненты клеточных мембран, их структуры и физико-химических характеристик в развитии заболеваний, связанных со старением. Рассматриваются свидетельства, подтверждающие возможную роль рафтов при заболеваниях, приводящих к долговременным нарушениям функционирования нейронов. Есть основания предполагать, что терапевтические эффекты различных молекул, таких как лизолипиды и ганглиозиды, обусловлены их физико-химическими свойствами и реализуются опосредованно, через влияние на организацию липидных доменов в мембранах. По мере более полного определения роли липидных доменов и вообще механизмов взаимодействия и взаимного влияния липидного состава и развития заболеваний, эти знания можно будет использовать для разработки новых терапевтических или профилактических методов борьбы с заболеваниями, связанными со старением.

Многие агонисты регулируют клеточные функции, стимулируя поверхностные рецепторы сопряженные фосфоинозитидным каскадом с мобилизацией внутриклеточного Са²⁺. В невозбудимых клетках генерация внутриклеточных Са²⁺ сигналов протекает преимущественно за счет выброса Са²⁺ из Са²⁺-депо, локализованного в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). В этой системе IP₃-рецепторы, являющиеся внутриклеточным IP₃-активируемыми Са²⁺-каналами, обеспечивают регулируемый выброс депонированного Са²⁺ в ответ на стимуляцию клеток. Ряд факторов затрудняет анализ специфической роли IP₃-рецепторов в физиологии клетки и их регуляторных механизмов. Во-первых, три гена кодируют IP₃-рецепторы, и в клетках обычно экспрессированы два из них или даже все гены. При этом разные изоформы IP₃-рецепторов находятся под контролем различных механизмов. Кроме того, изоформоспецифичные антагонисты IP₃-рецепторов не идентифицированы на данный момент. Клеточные линии, экспрессирующие IP₃-рецепторы только одного типа, представляют собой эффективную клеточную модель для исследования регуляторных механизмов, фармакологии и физиологической роли изоформ IP₃-рецепторов. В данной работе мы использовали CRISPR/Cas9 технологию для инактивации генов IP₃-рецепторов в клетках HEK-293, экспрессирующих все три гена этих белков. Были получены моноклоны генетически модифицированых клеток HEK-293 и идентифицированы те из них, которые содержали биаллельные инактивирующие мутации в двух из трех генов IP₃-рецепторов. В результате были получены моноклональные клеточные линии с единственной функциональной изоформой IP₃-рецептора, которые можно использовать для исследования роли данного подтипа IP₃-рецептора в агонист-индуцированной Са²⁺-сигнализации и анализа его регуляторных механизмов.

В настоящее время в экспериментальной онкологии развиваются подходы, основанные на разработке адресных фотосенсибилизаторов, которые можно доставлять специфично к опухоли определенного молекулярного профиля. Данная работа посвящена изучению генерации активных форм кислорода фотосенсибилизаторами белковой природы 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG, специфичными к онкомаркеру HER2. Установлено, что, несмотря на наличие одного и того же фототоксического модуля в своем составе, данные фотосенсибилизаторы характеризуются различным уровнем производства АФК, что, возможно, объясняется различной скоростью рецептор-опосредованной интернализации 4D5scFv-miniSOG и DARPin-miniSOG.

Исследовано влияние экзогенного ауксина на изменения жирнокислотного состава суммарных липидов листьев и корней проростков яровой пшеницы (Triticum aestivum L.). Установлено, что разнообразие жирных кислот в вегетативных органах (лист или корень) зависит не только от концентрации ауксина, а также от донора оксида азота (N₂, NO₃). Отмечено, что при повышении концентрации экзогенного ауксина происходит увеличение микровязкости и уменьшение проницаемости мембран вегетативных органов пшеницы, что подтверждается снижением индекса двойных связей (ИДС). При этом происходит увеличение концентрации насыщенных жирных кислот (пальмитиновой и стеариновой), которые используются в качестве предшественников для образования жирных кислот с очень длинной цепью (ЖКОДЦ). Установлено, что экзогенный ауксин приводит к увеличению суммарного содержания ЖКОДЦ в листьях при дефиците (8.4%) и избытке доноров NO (12.3%). Внесение экзогенного ауксина нивелирует значительные различия активности десатураз в корнях пшеницы при разных уровнях доноров оксида азота. Высказано предположение, что биосинтез докозадиеновой кислоты (С_22:2) в листьях является одним из ключевых этапов в формировании адаптивного ответа клеточных мембран на воздействие абиотических стрессов при онтогенезе растений. Повышение уровня NO способствует перемещению от корней к побегам ауксина, который может служить регулятором активности элонгаз и денатураз при синтезе ЖКОДЦ.