Звіт по науково-дослідній роботі. Сидирик Л.Л.. Молекулярні шаперони як універсальні регулятори стрес-індукованих сигнальних шлляхів кардіоміоцитів.

Реєстраційний номер

0216U003072, 0110U000694 , Науково-дослідна робота

Назва роботи

Молекулярні шаперони як універсальні регулятори стрес-індукованих сигнальних шлляхів кардіоміоцитів.

Назва етапу роботи

Керівник роботи

Сидирик Л.Л.,

Дата реєстрації

12-01-2016

Організація виконавець

Інститут молекулярної біології і генетики НАН України

Опис етапу

Великий масив даних, одержаних із досліджень in vitro та in vivo, свідчить про провідну роль апоптозу у морфогенезі розвитку серця і патофізіології серцево-судинних захворювань. Для серця характерним є нещодавно описаний унікальний тип запрограмованої загибелі клітин міокарда - так званий "перерваний або незавершений апоптоз", який характеризується активацією каспазного каскаду без видимих змін у ядрі. Серед ключових регуляторів апоптозу ідентифіковані інгібітори каспаз, фактори росту, кальцій та оксиданти, Bcl-2 сімейство білків і антистресові білки (білки теплового шоку, молекулярні шаперони). Встановлено, що коректний фолдинг білків залежить від функціонування спеціалізованого сімейства висококонсервативних антистресових білків - молекулярних шаперонів (HSPs). Гіперекспресія HSPs є потужним засобом цитопротекції, в тому числі і серцево-судинної системи. Ще одним важливим анти-апоптичним шляхом, який підтримує життєдіяльність кардіомиоцитів, є первинно асоційований з активацією інсулінових рецепторів, що запускає PI3K/PDK/AКТ/mTOR/p70S6K протеїн-кіназний каскад. p70S6K кіназа є важливим регулятором швидкості та ефективності біосинтезу білків, критична при фізіологічній адаптації міокарду до стресу, при якому активується PI3K-шлях. Akt1 протеінкіназа при активації призводить до захисту міокарда від ішемії in vivo. Akt1 активується PI3K кіназой та відіграє важливу роль в забезпеченні життєдіяльності клітини - блокуючи каспази, функція яких - забезпечення програми апоптоза. Нами досліджено структурно-функціональні аспекти взаємодіїї молекулярних шаперонів Hsp60 і Hsp90 з кіназами р70S6К1 і Аkt1 методами ко-імунопеципітації та пул-даун аналізу, а також зміни кількісного рівня і клітинної локалізації цих білків в серцях модельних мишей при прогресії експериментальної міокардито-подібної і ДКМ-подібної патології методами імуноблотингу та імуногістохімії. Не виявлено достовірних змін експресії Аkt1 в обох випадках патології ні на рівні гену, ні на рівні білку. Однак, ми виявили суттєві і достовірні зміни в рівні фосфорилювання Аkt1 в міокарді мишей на фінальній стадії прогресії індуцибельної СН (ДКМ-подібна хвороба). Вперше досліджено зміни експресії і клітинної локалізації шапероніну Hsp60 та кіназ р70S6К1, Аkt1 в серцях модельних мишей при прогресії СН на індуцибельних моделях розвитку обох фаз експериментальної СН. Показано, що рівні Hsp60 були суттєво вищі на кінцевій стадії прогресії міокардиту, ніж ДКМ; для Hsp90 - навпаки, що може свідчити про відмінності участі цих шаперонів у регуляції сигналінгу кардіоміоцитів при прогресії двох фаз СН. На основі одержаних нами даних і даних літератури запропонована робоча модель залучення шапероніну Hsp60 і шаперону Hsp90 до регуляції стрес-індукованого сигналінгу кардіоміоцитів при прогресії CН шляхом формування динамічних функціональних комплексів з кіназою p70S6K1, з одного боку, і з Akt1 кіназою, з іншого, що, в свою чергу, може визначати, який тип запрограмованої клітинної загибелі буде індуковано в стресованому кардіоміоциті.

Опис продукції

Нами вперше досліджено зміни експресії і клітинної локалізації шапероніну Hsp60 та кіназ р70S6К1, Аkt1 в серцях модельних мишей при прогресії СН на індуцибельних моделях розвитку обох фаз експериментальної СН. Показано, що рівні Hsp60 були суттєво вищі на кінцевій стадії прогресії міокардиту, ніж ДКМ; для Hsp90 - навпаки, що може свідчити про відмінності участі цих шаперонів у регуляції сигналінгу кардіоміоцитів при прогресії двох фаз СН. Вперше досліджено структурно-функціональні аспекти взаємодіїї молекулярних шаперонів Hsp60 і Hsp90 з кіназами р70S6К1 і Аkt1 методами ко-імунопеципітації та пул-даун аналізу, а також зміни кількісного рівня і клітинної локалізації цих білків в серцях модельних мишей при прогресії експериментальної міокардито-подібної і ДКМ-подібної патології методами імуноблотингу та імуногістохімії. Не виявлено достовірних змін експресії Аkt1 в обох випадках патології ні на рівні гену, ні на рівні білку. Однак, ми виявили суттєві і достовірні зміни в рівні фосфорилювання Аkt1 в мі

Автори роботи

І.В. Крупська
Бобик В.І.
Вігонтіна О.Г.
Заєць В.М.
Маркелова О.Ю.
Яковенко Л.Ф.

Додано/оновлено в НРАТ

2020-04-02