|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Структурно-функциональный анализ транскриптов гена SERPINA1 и изоформ белка альфа1-антитрипсина в культивируемых клеточных линиях из опухолей человека.НИР
Structural and functional analysis of SERPINA1 gene transcripts and alpha1-antitrypsin protein isoforms in human tumors cultured cell lines.
- Руководитель НИР: Маслакова А.А.
- Участники НИР: Спангенберг В.Е.
- Подразделение: Кафедра физиологии человека и животных
- Срок исполнения: 1 января 2016 г. - 12 апреля 2018 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-34-01095мол_а
- Номер ЦИТИС: 116012250018
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Физиологические механизмы деятельности, развития и устойчивости организма человека и животных
- ПН России: Науки о жизни
- Направление технологического прорыва России: Медицинские технологии и лекарственные средства
-
Ключевые слова:
инвазия, митогенная активность, метастазирование, опухолевые клеточные линии, изоформы, протеом, пролиферативный потенциал, транскриптом, экспрессия, альфа1-антитрипсин, канцерогенез
cancer cell lines, carcinogenesis, metastasis, mitogenic activity, iso forms, alpha1-antitrypsin, proliferative potential., transcriptome, invasion, expression, proteome -
Описание:
Одним из потенциальных маркеров в протеоме опухолевой клетки и ее микроокружения является альфа1-антитрипсин (ААТ). Повышенный уровень ААТ выявлен при развитии опухолей различной локализации. Фундаментальная задача проекта состоит в поиске, функциональном изучении, сравнительном анализе транскриптов гена SERPINA1 и белковых изоформ ААТ в клеточных линиях из опухолей человека, а также исследовании роли изоформ ААТ в процессе канцерогенеза на моделях клеточных линий. Новым оригинальным подходом в представленном проекте является поиск изоформ ААТ, не только секретирующихся клеткой (что является устоявшимся представлением о белке), но и во внутриклеточных фракциях (цитоплазме и ядре). Подтверждением адекватности подхода может служить обнаружение ядерной изоформы 37 кДа [Маслакова А.А. и соавт., 2015]. Важной задачей проекта является поиск транскриптов гена SERPINA1 и их сопоставление с белковыми продуктами с целью изучения механизмов регуляции спектра изоформ ААТ в процессе канцерогенеза.
-
Основные результаты:
Ожидаемые результаты существенно дополнят накопленные знания о механизмах канцерогенеза, берущих начало в ядерных клеточных процессах. Прежде всего, это касается способов защиты опухолевой клетки от иммунного надзора (по иммуносупрессорному типу гликозилирования изоформ ААТ). Можно полагать, что полученные результаты позволят расширить сложившиеся представления о процессах клеточной гибели (по влиянию изоформ ААТ на экспрессию генов-маркеров апоптоза), механизмах опухолевого роста (по влиянию изоформ ААТ на пролиферативный потенциал клеток и экспрессию генов-маркеров пролиферации) и метастазирования (по влиянию изоформ ААТ на процессы инвазии и транс-эндотелиальной миграции опухолевых клеток).
- Добавил в систему: Маслакова Айтсана Алексеевна
Соисполнители НИР
| МГУ | Соисполнитель |
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Структурно-функциональный анализ транскриптов гена SERPINA1 и изоформ белка альфа1-антитрипсина в культивируемых клеточных линиях из опухолей человека. |
| Результаты этапа: Альфа1-антитриспин (ААТ) является одним из потенциальных маркеров в протеоме трансформированной клетки. Изучение главного в организме ингибитора сериновых протеаз при развитии опухоли сводится, в основном, к определению его уровня в крови и биопсийном материале, однако молекулярные механизмы экспрессии ААТ на транскрипционном и трансляционном уровне, связанные с изменением спектра и структуры как транскриптов гена SERPINA1, кодирующего ААТ, так и изоформ белка, исследованы недостаточно. Изменение уровня ААТ показано для опухолей различного происхождения и, скорее всего, является следствием канцерогенеза как такового, поэтому в качестве экспериментальных моделей в проекте использовали культивируемые клеточные линии, происходящие из опухолей человека различной локализации (молочной железы: MDA-MB-231, T47D, MCF7, ZR-75-1; простаты: DU145, PC-3 LNCaP; печени: HepG2; кожи MeWo; поджелудочной железы: BxPC3; клеток крови: Jurkat, THP-1, K562). Результаты, полученные в процессе выполнения проекта в 2016 году, удобно разделить на две части: изучение экспрессии гена SERPINA1 на уровне белка (иммунно-блоттинг) и на уровне РНК (ПЦР в реальном времени/ ПЦР-РВ, нозерн-гибридизация, 5’ и 3'-RACE). Показали существование спектра форм/изоформ белка ААТ, преимущественно ядерной локализации (путем сравнения сигналов на ядерных и цитоплазматических экстрактах), в которых сохранен С-конец белка, отвечающий за антипротеолитическую активность. Также показали наличие полноразмерного белка в секретомах некоторых из изученных клеточных линий. Показали возможность существования укороченных транскриптов гена SERPINA1 с помощью ПЦР-РВ путем сравнения экспрессии отдельных кодирующих участков гена. Детектировали укороченные транскрипты гена SERPINA1 с помощью нозерн-гибридизации на препаратах суммарных РНК клеточных линий. Определили их структуру методами 5’- и 3’-RACE и предсказали, что с укороченных транскриптов возможна трансляция биологически активных пептидов - производных ААТ, что может являться дополнительным (помимо протеолиза полноразмерного белка) механизмом их образования в процессе канцерогенеза. | ||
| 2 | 9 мая 2017 г.-12 апреля 2018 г. | Структурно-функциональный анализ транскриптов гена SERPINA1 и изоформ белка альфа1-антитрипсина в культивируемых клеточных линиях из опухолей человека. |
| Результаты этапа: 1) Предложили механизм образования пептида- производного ААТ (VIRIP- virus inhibitory peptide), снижающего проникновение вируса ВИЧ в клетку хозяина. 2) Изучение содержания ААТ в ядерных и цитоплазматических экстрактах клеток методом иммуноблоттинга: впервые показали существование внутриядерных форм/изоформ белка Доказали образование комплекса ААТ с его производным пептидом С36 in vitro 3) Разработали методику выделения полноклеточного экстракта с высоким выходом ААТ: его комплекса с производным пептидом, ди- и тетрамеров комплексов, а также комплекс с предполагаемой сериновой протеазой. 4) Изучили локализацию ААТ в опухолевой клетке: показали накопление белка в ядрах преимущественно в интер- и эухроматиновых участках интерфазных клеток, а также солокализацию с веретеном деления в клетках в состоянии митоза 5) Доказали, что экспрессия гена SERPINA1 не зависит от стадии клеточного цикла. На уровне мРНК и белка (рис.3). 6) Показали проникновение синтетического пептида С36, меченого TAMRA, в клетку и его накопление в ядре; 7) Впервые показали, что пептид С36 – производное ААТ, является эффективным ингибитором окислительного стресса в условиях сывороточного голодания | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".