Том 4, № 4 (2012)
- Год: 2012
- Дата публикации: 15.12.2012
- Статей: 12
- URL: https://actanaturae.ru/2075-8251/issue/view/847
Краткие сообщения
Форум
Долгий путь к трехмерной структуре и механизмам действия
Аннотация
Нобелевская премия по химии 2012 года присуждена профессору Медицинского центра Дюкского университета Роберту Лефковицу и профессору Медицинской школы Стэнфордского университета Брайану Кобилке «за исследования G-белоксопряженных рецепторов». Именно «за исследования», а не за открытие, установление или расшифровку чего-либо. Такая формулировка объясняется тем, что эти исследования продолжаются почти 40 лет, практически — от нулевого уровня до тех вершин, которые были покорены за последние несколько лет.
Сделано в России
Аннотация
До конца 2012 года Правительство РФ должно утвердить Государственную программу «Развитие фармацевтической и медицинской промышленности» на 2013—2020 годы, включающую ныне действующую федеральную целевую программу «Фарма—2020». Одна из задач в проекте госпрограммы, подготовленном Министерством промышленности и торговли, — «увеличение к 2020 году доли лекарственных средств и медицинских изделий отечественного производства в общем объеме потребления здравоохранения Российской Федерации до 48%». При этом понятие лекарственного средства отечественного производства до сих пор законодательно не определено. В мае Минпромторг выпустил проект приказа, согласно которому отечественным лекарством следует считать то, цикл выпуска которого на территории России начинается с субстанции или готовой лекарственной формы. До 2014 года российскими лекарствами министерство готово было считать даже те, упаковка которых произведена в России. Дальнейших шагов, однако, не последовало. Поэтому вопрос о том, какие препараты и каких фармацевтических производителей считать отечественными, остается открытым. Своим мнением делятся представители российской фарминдустрии.
Обзоры
Гриппозные рекомбинантные вакцины
Аннотация
Обзор посвящен проблеме конструирования и получения новых гриппозных вакцин при помощи рекомбинантных технологий. Новые подходы к созданию гриппозных вакцин включают возможности обратной генетики, получение вирусоподобных частиц в различных экспрессионных системах и рекомбинантные технологии, позволяющие конструировать генетические вакцины. Большой интерес представляют такие подходы, как генетическая иммунизация, позволяющие сохранить нативную структуру антигенов вируса гриппа. Среди векторов, используемых для создания генетических вакцин, особое место занимают аденовирусные. Они легко взаимодействуют и проникают в клетки слизистой оболочки дыхательного тракта, что позволяет проводить мукозальную иммунизацию, обеспечивая длительную персистенцию антигена в организме и активизацию врожденного иммунитета. Обсуждается возможность использования панели аденовирусных векторов, несущих гены гемагглютинина различных вирусов гриппа А, для создания вакцины, обеспечивающей защиту от большинства эпидемических вариантов вируса гриппа А.
Эпигенетика плюрипотентных клеток
Аннотация
Плюрипотентность клеток поддерживается сложнейшей системой, включающей генетический и эпигенетический уровни. Исследования последних лет показывают, что генетический уровень, включающий транскрипционные факторы, сигнальные пути и микроРНК, тесно взаимодействует с системой ферментов и других специфических белков, участвующих в формировании структуры хроматина. Взаимодействие этих двух систем формирует уникальное состояние хроматина, существующее в плюрипотентных клетках. В представленном обзоре рассмотрены особенности эпигенетики эмбриональных стволовых и индуцированных плюрипотентных стволовых клеток. Особое внимание уделено взаимодействию транскрипционных факторов OCT4, SOX2 и NANOG с белками группы Polycomb и другими молекулами, участвующими в регуляции структуры хроматина. Обсуждено участие транскрипционных факторов системы поддержания плюрипотентности в процессе инактивации X-хромосомы. Рассмотрены также эпигенетические события, происходящие при репрограммировании соматических клеток к плюрипотентному состоянию, и проблемы, связанные с «эпигенетической памятью».
Экспериментальные статьи
Влияние 3D-условий культивирования на дифференцировку энтодермальных клеток
Аннотация
Клеточная терапия органов энтодермального происхождения представляет собой одну из важных задач современной клеточной биологии и биотехнологии. Наиболее перспективным направлением в этой области является изучение возможностей трансдифференцировки клеток в пределах одного зародышевого листка. На примере анализа дифференцировочного потенциала энтодермальных протоковых клеток слюнной железы мыши в коллагеновом геле рассматривается один из подходов к изучению пластичности клеточного фенотипа in vitro - культивирование клеток в трехмерном матриксе (3D). Получены культуры постнатальных клеток подчелюстной слюнной железы и постнатальных прогениторных клеток печени мыши и проведена их сравнительная характеристика в 2D- и 3D-условиях культивирования. Показано, что оба типа клеток активно пролиферируют в 2D-условиях и проходят более 20 пассажей. В 2D-условиях культивирования клетки находятся в малодифференцированном состоянии. При переходе в 3D-условия клетки подвергаются дифференцировке, о чем свидетельствует замедление их пролиферации и увеличение экспрессии дифференцировочных маркеров. Клетки слюнной железы способны к трансдифференцировке в гепатоцитарном и панкреатическом направлениях. При культивировании в коллагеновом геле для клеток слюнной железы характерно снижение экспрессии протоковых маркеров и увеличение экспрессии гепатоцитарных маркеров. Прогениторные клетки печени при культивировании в 3D-условиях также приобретают способность к дифференцировке в панкреатическом направлении. Таким образом, постнатальные клетки слюнной железы проявляют значительную фенотипическую пластичность в пределах энтодермального зародышевого листка, они могут служить перспективным источником энтодермальных клеток для заместительной клеточной терапии заболеваний печени. Культивирование клеток в 3D-условиях является удобной моделью in vitro-анализа дифференцировочного потенциала клеток.
N-Концевые партнеры для эффективной продукции рецепторов, сопряженных с G-белками, в бактериальных бесклеточных системах
Аннотация
Семейство рецепторов, сопряженных с G-белками (GPCR), - одно из наиболее многочисленных семейств мембранных белков человека. Эти рецепторы, несмотря на их огромную важность для новых разработок в области фармакологии и медицины, остаются малоизученными. Основной фактор, сдерживающий структурно-функциональные исследования GPCR, - отсутствие высокоэффективных систем гетерологической продукции. Бесклеточные белоксинтезирующие системы, основанные на экстрактах из клеток Escherichia coli, в последнее время привлекают большое внимание в качестве эффективной альтернативы клеточным системам продукции рекомбинантных мембранных белков. Продукция GPCR в бактериальных бесклеточных системах затруднена из-за проблем, связанных с низкой эффективностью процесса инициации трансляции. Выход рецепторов может быть увеличен путем экспрессии слитых конструкций, содержащих дополнительные N-концевые аминокислотные последовательности-партнеры. В представленной работе для увеличения эффективности бесклеточного синтеза Р2-адренорецептора, мускаринового Ml холинорецептора и соматостатинового рецептора типа 5 человека предложены три новые N-концевые последовательности. Показано, что использование N-концевого фрагмента (6 а.о.) бактериородопсина грамположительной бактерии Exiguobacterium sibiricum (ESR-tag), N-концевого фрагмента (16 а.о.) рибону-клеазы А (S-tag) и белка Mistic из Bacillus subtilis позволяет увеличить выход GPCR в 5-38 раз и получить 0.6-S.8 мг целевого белка из 1 мл реакционной смеси, что достаточно для структурно-функциональных исследований.
Идентификация нового РНК-белкового контакта в комплексе рибосомного белка S7 с 3'-концевым фрагментом 16S рРНК Escherichia coli
Аннотация
Cамосборка 30S малой субчастицы прокариотических рибосом in vitro из рРНК и 20 белков происходит иерархически и начинается взаимодействием 16S рРНК с тремя ключевыми белками: S4, S8 и S7. Эти же белки регулируют трансляцию своих оперонов, узнавая мРНК, поэтому изучение РНК-белковых взаимодействий в бинарных комплексах важно для понимания биогенеза рибосом. В представленной работе идентифицирован необычный рРНК-белковый контакт в бинарном комплексе рекомбинантного рибосом-ного белка S7 со своим участком связывания на фрагменте 16S рРНК Escherichia coli (236 нуклеотидов). Методом УФ-индуцируемых РНК-белковых сшивок показано, что белок S7 сшивается с нуклеотидом U1321 16S рРНК. Проведена аннотация опубликованных рРНК-белковых сшивок белка S7 в составе 30S субчастицы E. coli в растворе и данных рентгеноструктурного анализа 30S субчастицы. Сшивка, обнаруженная в бинарном комплексе, отличается от сшивок в целой субчастице в растворе, а также от контактов в структуре субчастицы в кристалле. По-видимому, структура бинарного рРНК-белкового комплекса, образующегося в начале сборки малой субчастицы, подвергается перегруппировке в процессе формирования целой субчастицы.
Карбоциклические аналоги инозин-5'-монофосфата: синтез и биологическая активность
Аннотация
Осуществлен синтез 9-(4'-фосфонометокси-2'-циклопентен-1'-ил)гипоксантина и 9-(4'-фосфонометокси-2',3'-дигидроксициклопент-1'-ил)гипоксантина - изостерных карбоциклических аналогов инозин-5'-монофосфата. Показано, что синтезированные соединения способны ингибировать активность инозинмонофосфатдегидрогеназы (IMPDH II) человека (EC 50 = 5 0 0 мкМ) и в концентрациях до 500 мкМ не влияют на рост Mycobacterium tuberculosis.
Кластеры из наночастиц золота в квазинематических слоях частиц жидкокристаллических дисперсий двухцепочечных нуклеиновых кислот
Аннотация
Рассмотрено действие наночастиц золота на частицы холестерических жидкокристаллических дисперсий, сформированных из двухцепочечных молекул ДНК и поли(1)Хполи(С). Показано, что наночастицы малого размера (~ 2 нм) индуцируют два разных процесса: (1) переход холестерической структуры частицы дисперсии в нематическую, сопровождаемый быстрым уменьшением амплитуды аномальной полосы в спектре кругового дихроизма, и (2) формирование кластеров из наночастиц золота в «свободном пространстве» между соседними молекулами ДНК, фиксированными в структуре квазинематических слоев частиц дисперсии, сопровождаемое медленным развитием полосы поверхностного плазмонного резонанса. Изучено действие разных факторов на эти процессы. Высказаны предположения о возможных механизмах фиксации наночастиц золота между соседними молекулами нуклеиновых кислот в квазинематических слоях.
Динамика развития метаногенного сообщества в процессе анаэробной утилизации отходов агропромышленного комплекса
Аннотация
С использованием анализа полиморфизма длин концевых рестрикционных фрагментов архейных генов 16S рРНК (T-RFLP-анализа) изучены метаногенные археи, участвующие в анаэробном разложении навоза крупного рогатого скота и соломы кукурузы. Оценены биологическое разнообразие и динамика развития метаногенных сообществ, участвующих в анаэробной деструкции органических отходов агропромышленного комплекса с образованием биогаза в лабораторных установках. T-RFLP-анализ в сочетании с созданием библиотек клонов архейных генов 16S рРНК показал, что метаногенный консорциум в основном состоял из представителей родов Methanosarcina и Methanoculleus с доминированием Methanosarcina spp. на протяжении всего эксперимента.