Том 11, № 1 (2019)

Протон-активируемые катионные каналы семейства ASIC широко распространены в ЦНС позвоночных и играют важную роль в ряде физиологических и патологических процессов. Наиболее чувствительны к закислению внешней среды каналы ASIC1a, что и обуславливает интерес к их функции и лигандам. В последнее время список лигандов, потенцирующих или ингибирующих эти каналы, существенно расширился. Он включает неорганические катионы, большой ряд малых органических молекул как эндогенных, так и синтетических, а также группу пептидных токсинов. Информация о местах связывания и молекулярных механизмах действия лигандов приходит из результатов электрофизиологических исследований, данных, полученных путем направленных аминокислотных замен, и рентгеноструктурного анализа. В обзоре предпринята попытка обобщить эти разнородные результаты и представить целостную современную картину взаимодействий различных соединений с ASIC1a.

Высокая генетическая изменчивость вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) приводит к по стоянному появлению новых генетических вариантов, к числу которых относится рекомбинантный вирус CRF63_02A1, широко распространенный на территории Сибирского федерального округа России. Нами изучена интеграза CRF63_02A1 ВИЧ-1, катализирующая встраивание вирусной ДНК в геном инфициро ванной клетки. Проведен дизайн консенсусной последовательности, получен препарат рекомбинантной ин тегразы и охарактеризована ее ДНК-связывающая и каталитическая активность. Стабильность комплекса интегразы CRF63_02A1 с ДНК-субстратом такая же, как у комплексов интеграз подтипов А и В, однако ско рость его образования существенно выше. Более высокими оказались скорости и эффективности реакций, катализируемых этой интегразой: 3’-процессинга и переноса цепи. Это может быть связано с характерными для интегразы CRF63_02A1 аминокислотными заменами в N-концевом домене, играющем важную роль в мультимеризации фермента и его связывании с ДНК-субстратом. Установлено также, что мутации лекар ственной устойчивости Q148K/G140S и G118R/E138K существенно снижают каталитическую активность интегразы CRF63_02A1 и ее чувствительность к ингибитору интеграции ралтегравиру. При этом наиболее сильное снижение чувствительности обеспечивает двойная мутация Q148K/G140S.

Проведен термодинамический анализ взаимодействия эндонуклеазы VIII (Endo VIII) с модель ными ДНК, содержащими поврежденные нуклеотиды, такие, как 5,6-дигидроуридин и 2-гидроксиметил-3-гидрокситетрагидрофуран (F-сайт). Методом «остановленного потока» при разных температурах с реги страцией изменений интенсивности флуоресценции остатка 1,3-диаза-2-оксофеноксазина, расположенного в комплементарной цепи напротив специфического сайта, проведен анализ кинетики фермент-субстратного взаимодействия. Рассчитаны изменения стандартной свободной энергии Гиббса, энтальпии и энтропии для последовательных стадий ферментативного процесса, а также образования переходного состояния в каталитической стадии. Совокупный анализ кинетических и термодинамических данных о конформационных превращениях фермента Endo VIII и ДНК, протекающих в ходе их взаимодействия, позволил дета лизировать природу молекулярных процессов, происходящих на стадиях связывания субстрата, узнавания поврежденного основания и его удаления из ДНК.

Изучено цитопротективное действие миметика NGF - соединения ГК-2 (гексаметилендиамид бис(N-моносукцинил-L-глутамил-L-лизина)) - на β-клетки поджелудочной железы. Нейропротективное действие ГК-2 и его связь с активацией пути PI3K/Akt были выявлены ранее. На крысах с индуцирован ным стрептозотоцином диабетом типа 2 (стрептозотоциновая модель диабета (СТЗ)) иммуногистохими ческим методом показано, что СТЗ вызывает снижение числа β-клеток и нарушение их морфологической структуры. Введение животным с СТЗ в течение 28 дней ГК-2 в дозе 0.5 мг/кг внутрибрюшинно или 5 мг/кг перорально, а также препарата сравнения метформина в дозе 300 мг/кг перорально уменьшало поврежда ющее действие СТЗ. Эффекты ГК-2 и метформина на такие функциональные проявления СТЗ, как гипер гликемия, потеря массы тела, полифагия, полидипсия, оказались сопоставимыми, а по цитопротективной активности ГК-2 несколько превосходил метформин. Выявлена выраженная корреляция между морфоме трическими показателями и уровнем глюкозы в крови. Предполагается, что цитопротективное действие ГК-2 на β-клетки осуществляется через путь PI3K/Akt.

Настоящая работа посвящена адаптации природных штаммов вируса болезни Ньюкасла, выде ленных от диких птиц, на опухолевых клетках человека. Большинство потенциальных онколитических вирусов относится к патогенным для человека видам. При манипуляции с генетическим материалом всегда есть риск получить вирус с нестабильным геномом. Решением может быть применение в качестве онколитических агентов природных апатогенных для человека вирусов. Вирус болезни Ньюкасла - возбудитель контагиозных заболеваний птиц, природные штаммы которого проявляют противоопухолевое действие и считаются безопасными для человека. Как показано в ряде работ, онколитические свойства природных штаммов можно повысить в процессе адаптации к культурам клеточных линий без вмешательства в геном вируса. В данной работе показано, что последовательные пассажи позволяют повысить инфекционный титр вируса на раковых клетках и привести к снижению жизнеспособности опухолевых клеток после ин фицирования штаммом, адаптированным на этих клеточных линиях. Полученные результаты дополняют известные данные о процессе адаптации вируса болезни Ньюкасла к опухолевым клеткам человека. Таким образом, при адаптации вируса болезни Ньюкасла можно получить штамм с более выраженным онколи тическим потенциалом, что необходимо учитывать при выборе стратегии разработки противоопухолевых препаратов на основе этого вируса.

Terrestrial plants have contributed massively to the development of modern oncologic drugs. Despite the wide acceptance of Mauritian endemic flowering plants in traditional medicine, scientific evidence of their chemotherapeutic potential is lacking. This study aimed to evaluate the in vitro tumor cytotoxicity of leaf extracts from five Mauritian endemic medicinal plants, namely Acalypha integrifolia Willd (Euphorbiaceae), Labourdonnaisia glauca Bojer (Sapotaceae), Dombeya acutangula Cav. subsp. rosea Friedmann (Malvaceae), Gaertnera psychotrioides (DC.) Baker (Rubiaceae), and Eugenia tinifolia Lam (Myrtaceae). The cytotoxicities of the extracts were determined against six human cancer cell lines, including cervical adenocarcinoma, colorectal carcinoma, oesophageal adenocarcinoma, and oesophageal squamous cell carcinoma. The potent extracts were further investigated using cell cycle analysis and reverse phase protein array (RPPA) analysis. The antioxidant properties and polyphenolic profile of the potent extracts were also evaluated. Gas chromatography mass spectrometry (GC-MS) analyses revealed the presence of (+)-catechin and gallocatechin in E. tinifolia and L. glauca, while gallic acid was detected in A. integrifolia. L. glauca, A. integrifolia, and E. tinifolia were highly selective towards human oesophageal squamous cell carcinoma (KYSE-30) cells. L. glauca and E. tinifolia arrested KYSE- 30 cells in the G2/M phase, in a concentration-dependent manner. RPPA analysis indicated that the extracts may partly exert their tumor growth-inhibitory activity by upregulating the intracellular level of 5′AMP-activated kinase (AMPK). The findings highlight the potent antiproliferative activity of three Mauritian endemic leaf extracts against oesophageal squamous cell carcinoma and calls for further investigation into their chemotherapeutic application.