Том 8, № 1 (2016)

Вакцинация давно и успешно применяется для профилактики гриппа. Основным антигеном со временных гриппозных вакцин является гемагглютинин (НА) вируса гриппа, вызывающий гуморальный иммунный ответ в организме человека и защищающий от гриппа. Однако периодически появляются новые сезонные и пандемические варианты вируса с измененной структурой НА. Это позволяет возбудителю избегать нейтрализации антителами, которые образовались в ответ на ранее проведенную вакцинацию. Разработка вакцины с новыми вариантами НА в качестве антигена занимает продолжительное время, поэтому в период эпидемии важно иметь в качестве профилактики и терапии средства для пассивной иммунизации, которыми могут служить моноклональные или однодоменные антитела с универсальной специфичностью (широкого спектра действия). В качестве универсальных антител рассматривают анти тела к консервативным эпитопам антигенов вируса гриппа. Мы попытались охарактеризовать основные В-клеточные эпитопы гемагглютинина и обобщить собственные и опубликованные данные об антителах с широкой нейтрализующей активностью. С использованием различных баз данных проведен компьютерный анализ наиболее известных конформационных эпитопов НА вирусов гриппа. Результаты анализа свидетельствуют, что мишенью поиска и создания антител широкого спектра действия к вирусу гриппа может быть стержневая часть молекулы HA, антитела к которой обладают выраженной гетеросубтипической активностью.

Вирус иммунодефицита человека первого типа (ВИЧ-1) использует транскрипционную машину клетки-хозяина для транскрипции своих генов. Единственным вирусным белком, участвующим в этом процессе, является трансактиватор транскрипции Tat. В острой фазе инфекции Tat связывается с РНК шпилькой в начале транскрибируемой вирусной РНК и привлекает комплекс P-TEFb, который гиперфосфорилирует РНК-полимеразу II и запускает элонгацию транскрипции. Латентная фаза ВИЧ-инфекции характеризуется низким уровнем транскрипции. В латентной фазе и при выходе из нее белок Tat в клетке не детектируется, и механизм активации транскрипции в его отсутствие понятен не до конца. Актуальным остается вопрос о механизме поддержания латентности. Очевидно, что и в репрессии транскрипции в латентной фазе, и в ее активации при переходе в литическую фазу инфекции участвуют клеточные белки, роль которых еще не выяснена. Данный обзор посвящен обсуждению роли клеточных белков Ku и HMGA1 в инициации и элонгации транскрипции интегрированного генома ВИЧ-1. Представлены данные о зависи мости Ku-опосредованной транскрипции ВИЧ-1 от структуры промотора и формы вирусной ДНК. Описано разнонаправленное влияние белка HMGA1 на индуцируемую транскрипцию и на базальную транскрипцию ВИЧ-1. Предложены возможные механизмы участия белков Ku и HMGA1 в регуляции транскрипции про вируса.

Холестерин биологических мембран является не только важным структурным компонентом, но и принимает участие в компартментализации и сигнализации. Особенно высоко содержание холестерина в мозге, где он концентрируется в миелине и синаптических мембранах. Исследования последних лет указывают на особое значение холестерина в осуществлении синаптической передачи, также предполагается наличие взаимосвязей между изменениями гомеостаза холестерина и дисфункциями нервной системы. Нарушение синтеза, утилизации и транспорта холестерина в мозге наблюдается при многих нейродегенеративных заболеваниях. Однако до сих пор непонятно, на каком этапе происходят альтерации метаболизма холестерина и какое место это занимает в патогенезе. Одной из причин когнитивных нарушений и массивной нейродегенерации могут быть процессы, связанные с дефектами синаптической передачи. При этом аномалии в обмене холестерина могут выступать в роли пусковых факторов развития дисбаланса синаптической передачи. В данном обзоре мы сфокусировались на описании гомеостаза мозгового холестерина в норме и при ряде патологий (болезни Гентингтона, Нимана-Пика типа С, синдроме Смита-Лемли- Опица), рассмотрели возможные механизмы влияния мембранного холестерина на синаптические процессы. Нарушения обмена холестерина при болезни Альцгеймера, Паркинсона и расстройствах аутистического спектра будут рассмотрены в следующей статье.

Фосфит ациклогуанозина, как показано ранее, одинаково эффективен в отношении как чувствительных, так и резистентных к ацикловиру штаммов вируса простого герпеса типа 1 (ВПГ-1) в культуре клеток. На модели герпетического энцефалита, развивающегося у мышей при интраперитонеальном введении ВПГ-1, внутрибрюшинное введение фосфита ациклогуанозина эффективно защищало животных от гибели. В представленной работе продолжено изучение антигерпесвирусной эффективности фосфита ациклогуанозина in vivo, вводимого неинвазивными способами - перорально и в виде мазевых накожных аппликаций. Показано, что фосфит ациклогуанозина, вводимый мышам перорально 2 раза в день в течение 5 дней, эффективно предотвращал развитие системной герпетической инфекции. Смертность мышей в контрольной группе составляла 57%. Использование фосфита ациклогуанозина в дозах 600, 800 и 1000 мг/кг в день значительно увеличивало выживаемость и среднюю продолжительность жизни животных по сравнению с животными контрольной группы, получавшими плацебо. На модели экспериментальной герпетической кожной инфекции морских свинок сравнили показатели эффективности мазевой лекарственной формы фосфита ациклогуанозина и ацикловира на основе полиэтиленгликоля после 5-дневного курса. Установлено, что фосфит ациклогуанозина оказывает лечебное действие, которое выражается в статистически значимом сокращении площади пораженной поверхности и уменьшении количества везикулярных образований. Мазь фосфита ациклогуанозина 10% проявляет терапевтический эффект, хорошо сопоставимый с эффектом 5% мази ациклогуанозина.

В альфа-глобиновом локусе генома кур и окружающих областях с использованием метода двумерного сдвига электрофоретической подвижности проведен систематический поиск фрагментов ДНК, содержащих потенциальные сайты связывания фактора транскрипции CTCF. При помощи иммунопреци питации хроматина проверена занятость белком CTCF таких сайтов в отобранных фрагментах в эритроидных и лимфоидных клетках. Лишь один из 13 фрагментов ДНК, связывающихся с CTCF in vitro, с высокой эффективностью взаимодействует с этим белком in vivo в эритроидных клетках и менее эффективно в лимфоидных. Таким образом, связывание CTCF с участком ДНК in vitro по большей части не означает, что этот участок будет занят CTCF в ядре клетки. Связывание же CTCF in vivo, как правило, сопровождается связыванием белка с данным участком in vitro. При эритроидной дифференцировке не происходит существенных изменений в связывании CTCF с исследованными фрагментами ДНК.

Одной из актуальных задач в изучении репарации ДНК остается выяснение механизма ферментативного процесса с участием эндонуклеазы APE1, который обеспечивает высокоточное узнавание апуриновых/апиримидиновых (АР) сайтов в ДНК и эффективный гидролиз 5′-фосфодиэфирной связи, играя тем самым важную роль в обеспечении стабильного функционирования ДНК и жизнедеятельности клетки. В настоящей работе проведен термодинамический анализ взаимодействия APE1 с ДНК-субстратом, содержащим аналог АР-сайта, у которого отсутствует OH-группа в положении С1′ 2′-дезоксирибозы (F-сайт). Методом «остановленного потока» с регистрацией изменений интенсивности флуоресценции белка при разных температурах проведен анализ кинетики образования фермент-субстратных комплексов, каталитической стадии и диссоциации комплекса фермента с продуктом реакции. Рассчитаны изменения стандартной свободной энергии Гиббса, энтальпии и энтропии последовательных стадий ферментативного процесса, а также образования переходного состояния в каталитической стадии. Полученные данные позволили предположить, что на первой стадии процесса происходят образование контактов между ДНК связывающим центром фермента и ДНК-субстратом, встраивание остатков Arg177 и Met270 в большую и малую бороздки ДНК соответственно и вытеснение из бороздок «кристаллической» воды. На второй стадии происходят выворачивание F-сайта в активный центр фермента и образование специфических контактов с 2′-дезоксирибозой и 5′-фосфатной группой. Показано, что основной вклад в термодинамические параметры процесса диссоциации комплекса фермент-продукт вносят неспецифические взаимодействия между ДНК-связывающим центром и рибозофосфатным остовом ДНК-дуплекса.

В результате поиска аминокислотных последовательностей, гомологичных последовательности MD-эндонуклеазы BisI, в геномах энтеробактерий выявлены предполагаемые открытые рамки считывания MD-эндонуклеаз. Высокая консервативность нуклеотидных последовательностей данных рамок у энтеробактерий разных родов (Escherichia, Klebsiella и Cronobacter) позволила создать праймеры для проведения ПЦР-скрининга на ДНК энтеробактерий, собранных из природных источников. С использованием геномной ДНК E. coli LM N17 в качестве матрицы амплифицирован и встроен в вектор pMTL22 фрагмент ДНК длиной около 440 п.н. В штамме E. coli ER2267, трансформированном полученной конструкцией, выявлена эндонуклеазная активность. Из биомассы данного штамма хроматографическими методами получен препарат нового фермента ElmI. Оказалось, что ElmI подобно BisI специфично расщепляет метилированную последовательность 5’-GCNGC-3’ перед центральным нуклеотидом «N» при условии, что она содержит два остатка 5-метилцитозина. Однако, в отличие от BisI, ElmI с большей эффективностью расщепляет эту последовательность при наличии в ней более двух метилированных остатков цитозина.

C 9 по 11 августа 2014 г. проводился специальный симпозиум в Колд Спринг Харборе (США), посвященный открытию матричной, или информационной, РНК и основным тенденциям в дальнейшем изучении ее синтеза, регуляции синтеза, созревания и транспорта. Существование мРНК у бактерий на основании генетических исследований предположили в 1961 г. Жакоб и Моно [1], и в том же году Бреннер и соавт. подтвердили это предположение [2]. Наша лаборатория сыграла ключевую роль в открытии информационной РНК у эукариот, а также со держащих ее ядерных рибонуклеопротеидов с расшифровкой их структурной организации. Поэтому я был приглашен на симпозиум от России, и перечисленным вопросам должен был быть посвящен мой доклад. Однако виза была выдана уже после окончания симпозиума, и до клад был зачитан моим бывшим сотрудником Г.Н. Ениколоповым, работающим в лаборатории Колд Спринг Харбора. Ниже приведен перевод этого доклада на русский язык.