Том 9, № 1 (2017)

Химерные антигенные рецепторы представляют собой рекомбинантные трансмембранные молекулы, которые перенаправляют цитотоксические лимфоциты на клетки опухоли. Возможность сравнительно быстро получать опухоль-специфичные Т-клетки c химерными антигенными рецепторами для адоптивной иммунотерапии опухолей делает актуальным изучение структур, которые обеспечивают максимальную функциональность рецепторов in vivo. В обзоре приведена информация об основных элементах химерных антигенных рецепторов, а именно об антигенраспознающем модуле, шарнирной области, трансмембранном районе и сигнальных последовательностях. Обсуждается возможное влияние тех или иных участков химерных антигенных рецепторов на их активность in vitro и in vivo, рассмотрены также альтернативные варианты дизайна химерных антигенных рецепторов.

Ранее мы описали метаболизм мозгового холестерина в норме и при ряде редких патологий нервной системы, вызванных дефектами генов, непосредственно вовлеченных в биосинтез и/или трафик холестерина. В представленном обзоре проведен анализ нарушений метаболизма холестерина при широко распространенных нейродегенеративных заболеваниях (болезнях Альцгеймера, Паркинсона) и расстройствах аутистического спектра. Особое внимание уделено дефектам синаптической передачи, возникновение которых может быть связано с изменением содержания холестерина в нейрональных мембранах и продукцией оксистеролов. Примечательно, что альтерации обмена мозгового холестерина, как и нейропередачи, происходят на очень ранних стадиях данных патологий, и полиморфизм генов, ассоциированных с метаболизмом холестерина или синаптической передачей, влияет на риск их развития и тяжесть. В модельных системах фармакологические и/или генетические вмешательства в гомеостаз мозгового холестерина зачастую имеют выраженные эффекты на протекание нейродегенеративных заболеваний. Таким образом, развитие болезней Альцгеймера, Паркинсона и расстройств аутистического спектра частично может быть связано с дисбалансом обмена холестерина в мозге, ведущего к изменениям содержания мембранного холестерина и оксистеролов, что, в свою очередь, влияет на ключевые этапы синаптической передачи.

Ответ опухоли на терапевтическое воздействие во многом определяется ее гетерогенностью и межклеточными контактами, которые затрудняют проникновение крупных молекул в глубь трехмерной структуры. В связи с этим все большее распространение получают трехмерные модели опухолей in vitro, такие, как сфероиды опухолевых клеток. Нами получены сфероиды аденокарциномы молочной железы человека SKBR-3, сверхэкспрессирующей онкомаркер HER2. Показано, что токсичность HER2-специфичного противоопухолевого иммунотоксина 4D5scFv-PE40 в отношении сфероидов на несколько порядков ниже, чем для монослойной культуры той же линии клеток. Существенную разницу в выраженности действия иммунотоксина можно объяснить его неэффективным проникновением в глубь сфероида и воздействием только на клетки внешних слоев. Полученная модель опухолевого сфероида может быть использована как при разработке препаратов для таргетной терапии, так и при исследовании путей повышения эффективности противоопухолевых агентов за счет направленного воздействия на межклеточные контакты.

Изучено влияние трипептида пролил-глицил-пролина (PGP) на проницаемость кровеносных сосудов крыс в условиях воспаления. Установлено, что пептид уменьшает отек лапы крыс, вызванный подкожным введением гистамина, в той же степени, что и классический противовоспалительный препарат диклофенак. Однако определение относительного уровня экспрессии гена cox-2 в очаге воспаления с помощью ПЦР в реальном времени показало, что, в отличие от диклофенака, PGP не влиял на экспрессию гена cox-2. Это свидетельствует о различии механизмов их действия. На экспериментальной модели острого перитонита, вызванного внутрибрюшинной инъекцией тиогликолата, показано, что воспалительная реакция сопровождается повышением проницаемости сосудов в тканях желудка и тонкого кишечника. Предварительное (за 30 мин до индукции воспаления) введение PGP предотвращало это повышение, вследствие чего проницаемость сосудов, объем экссудата в перитонеальной полости и количество красителя Evans Blue в нем оставались на уровне контрольных значений. Таким образом, полученные нами результаты свидетельствуют, что в основе противовоспалительного действия PGP лежит его способность предотвращать повышение проницаемости кровеносных сосудов.

Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПСК) обладают способностью к неограниченной пролиферации и дифференцировке во все типы соматических клеток. Это делает их универсальным источником клеток для исследований и клинического применения. Однако процесс репрограммирования клеток того или иного типа, отбор клонов, проведение генетических манипуляций могут влиять на свойства как иПСК, так и получаемых из них дифференцированных производных. Для оценки этого влияния использована изогенная система линий иПСК, полученных методом репрограммирования из трех типов соматических клеток, дифференцированных из эмбриональных стволовых клеток человека. Показано, что технологические манипуляции in vitro, такие, как сортировка клеток и отбор клонов, не приводят к эффекту «бутылочного горлышка», а изогенные иПСК, полученные из различных соматических клеток, не отличаются по способности к дифференцировке в гемопоэтическом и нейральном направлениях. Таким образом, для использования иПСК в научных или практических целях не принципиально, из клеток какого типа получены полностью репрограммированные клетки.

Литические трансгликозилазы - распространенный тип пептидогликанлизирующих ферментов, расщепляющих гетерополимеры клеточных стенок бактерий в процессе клеточного метаболизма или инфекции бактериофагом. Молекулярный механизм действия трансгликозилаз предполагает участие в активном центре фермента лишь одного аминокислотного остатка Glu или Asp. Эндолизин gp144 бактериофага phiKZ Pseudomonas aeruginosa принадлежит к группе грамотрицательных трансгликозилаз с модульным строением и С-концевым расположением каталитического домена. Предсказанную роль каталитического аминокислотного остатка в его структуре выполняет Glu115. Однако замена этого остатка не полностью удаляет активность мутантного белка. Направленный мутагенез выявил участие в каталитическом механизме Tyr197, а также второй активный центр с аминокислотными остатками Glu178 и Tyr147. Наличие дублирующего активного центра подтверждено методами компьютерного моделирования, молекулярной динамики конформационных изменений и изменения заряда поверхности и структуры при внесении точечных мутаций.

Изучена структура нового энхансера En1A из района 1А Х-хромосомы Drosophila melanogaster. В составе En1A картированы элементы, один из которых отвечает за активацию транскрипции, а второй - за специфичное взаимодействие с промотором гена yellow. Полученные данные свидетельствуют в пользу предположения о модульном строении энхансеров, включающих отдельные последовательности, с которыми связываются активаторы транскрипции и особые коммуникаторные элементы, обеспечивающие дистанционные энхансер-промоторные взаимодействия.