Том 51, № 1 (2025)

При активации фагоцитов происходит выработка активных метаболитов кислорода (АМК), проявляющих антимикробное и повреждающее организм хозяина действие. Хотя основной объем работ указывает на усиливающее действие АМК на ключевое гуморальное звено врожденного иммунитета – систему комплемента, имеющиеся данные противоречивы. Слабо изученным остается вопрос и о совместном микробицидном действии АМК с антимикробными пептидами фагоцитов. Мы изучили влияние продуктов “окислительного взрыва” на активацию комплемента в различных моделях in vitro. Пероксид водорода, в том числе в среде с Fe-ЭДТА, не влиял на показатели активности комплемента в сыворотке крови человека. HOCl в миллимолярных концентрациях стимулировала генерацию анафилатоксинов C3a и C5a в 80%-ной сыворотке, эффект ингибировался в присутствии ЭДТА. Выявлено не зависящее от двухвалентных ионов расщепление C5 в присутствии 16 мМ HOCl. В то же время HOCl выступала в роли ингибитора альтернативного пути комплемента в модели поверхностной активации на эритроцитах кролика в 5%-ной сыворотке, подавляя выработку C3a (ИК₅₀ ~ 4 мМ) и C5a и гемолитическую способность сыворотки (ИК₅₀ ~ 0.2 мМ); ингибирование выработки C5a было менее выраженным в присутствии 4–16 мМ HOCl. Снижение генерации анафилатоксинов наблюдали и в системе с зимозаном в 5%-ной сыворотке. В аналогичных условиях, но без активирующих поверхностей промежуточные концентрации HOCl усиливали накопление C3a и C5a; ЭДТА ингибировал этот эффект полностью (C3a) или частично (C5a). Наконец, в 70%-ной сыворотке 16 мМ HOCl усиливала накопление анафилатоксинов, но в присутствии зимозана почти полностью его ингибировала. Мы предполагаем, что HOCl может атаковать тиоэфирную связь в белке C3 с образованием аддукта C3(HOCl), способного к формированию жидкофазных конвертаз, но атака C3b может препятствовать его ковалентной фиксации на мембранах, блокируя петлю усиления комплемента. Мы также продемонстрировали аддитивный характер совместного действия HOCl с антимикробными пептидами (кателицидин LL-37 и α-дефенсины HNPs) в отношении Listeria monocytogenes и Escherichia coli. Полученные данные уточняют представления о взаимодействии антимикробных факторов фагоцитов и комплемента как ключевых участников иммунной защиты и повреждения организма.

Производные пиримидиновых оснований, обладая широким спектром фармакологической активности наряду с низкой токсичностью, применяются в качестве действующего вещества многих лекарственных препаратов. Так, многие соединения ряда урацилов оказывают противоопухолевое, противовоспалительное, противовирусное, иммуномодулирующее действие, в связи с чем актуален синтез новых биологически активных производных ряда пиримидина. Известно, что механизм гепатотоксичности химических соединений во многом связан с активацией перекисного окисления липидов, поэтому в качестве объектов исследования были выбраны производные урацила, содержащие в положении C5 протонодонорную группу, что значительно усиливает антиоксидантные свойства соединения. Проведена модификация 5-гидрокси- и 5-амино-6-метилурацилов с предварительно защищенными С5-функциональными группами по N¹, N³-положениям различными алкильными заместителями, что способствовало также повышению растворимости производных урацила. По результатам данной работы получены новые ди- и моноалкильные производные 5-гидрокси- и 5-амино-6-метилурацила и проведены их испытания на острую токсичность и гепатопротекторную активность in vitro. По результатам испытаний выявлено, что пять из новых 20 синтезированных соединений способствуют выживаемости клеток при предварительной обработке тетрахлорметаном, что говорит о выраженном гепатопротекторном действии этих соединений и перспективности их дальнейшего изучения in vivo.

Синтезированы и охарактеризованы пирилоцианиновые красители, содержащие в донорной части пиразолиновый фрагмент и диалкиламино-заместители (пиперидино-, дибутиламино-, 4-гидроксипиперидино-) в полифторированном ароматическом кольце. Показана способность пирилиевых красителей реагировать с бычьим сывороточным альбумином (BSA) и аминокислотами, такими как Lys, Arg, Cys, Phe, с образованием пиридоцианинового люминофора. Исследованы спектрально-люминесцентные свойства образующихся люминофоров. Выделен продукт реакции тетрафторбората (Е)-2,6-диметил-4-(4-{3-фенил-5-[2,3,5,6-тетрафтор-4-(пиперидин-1-ил)фенил]-4,5-дигидро-1Н-пиразол-1-ил}-стирил)пирилия с Lys, его структура подтверждена методом ЯМР и данными элементного анализа. Определено вероятное место связывания синтезированных пирилиевых красителей c BSA – это ε-аминогруппа аминокислотного остатка Lys. Рассчитано, что количество связанного с BSA люминофора составляет две молекулы пирилиевого красителя на одну молекулу BSA. Синтезированные пирилиевые красители реагируют с BSA в смеси фосфатного буфера с метанолом (рН 7.4) на 3–4 порядка быстрее, чем известный юлолидиновый краситель Py-1. Определены относительные скорости реакции тетрафторборатa (Е)-2,6-диметил-4-(4-{3-фенил-5-[2,3,5,6-тетрафтор-4-(4-гидроксипиперидин-1-ил)фенил]-4,5-дигидро-1Н-пиразол-1-ил}стирил)пирилия с аминокислотами: Lys > Cys >> Phe ≥ Arg

Эпигенетические модификации гистонов в составе хроматина в клетках человека, животных и других эукариотических организмов играют ключевую роль в регуляции экспрессии генов. Гистоны могут подвергаться разнообразным посттрансляционным модификациям в различных комбинациях (включая метилирование, ацетилирование, фосфорилирование и др.) по различным аминокислотным остаткам, что определяет функциональное состояние данного локуса хроматина. Изменение эпигенетических модификаций сопровождает все нормальные и патологические клеточные процессы, включая пролиферацию, дифференцировку, раковую трансформацию и др. На сегодняшний день особенно актуальны разработка и применение новых методов анализа эпигенома на уровне единичных клеток, в том числе живых клеток. В данной работе были получены новые сенсорные системы для визуализации эпигенетических модификаций H3K9me3 (триметилированный Lys9), H3K9ac (ацетилированный Lys9) и пространственного сближения H3K9me3 c H3K9ac, основанные на флуорогенных красителях. Для создания сенсоров были использованы последовательности белка splitFAST, а также природные ридерные белковые домены MPP8 и AF9. Добавление в клеточную среду флуорогенов HMBR и N871b позволило детектировать ясно различимые паттерны флуоресценции в зеленом и красном каналах соответственно. Нами также был проведен обсчет полученных флуоресцентных изображений с помощью компьютерного метода анализа LiveMIEL (Live-cell Microscopic Imaging of Epigenetic Landscape). Кластеризация полученных данных показала хорошее согласование с предполагаемыми метками классов, соответствующих представленности H3K9me3, H3K9ac и пространственному сближению H3K9me3 и H3K9ac в ядре. Разработанные сенсоры могут быть эффективно использованы для изучения гистоновых модификаций в различных клеточных процессах, а также в исследовании механизмов развития заболеваний.

Для того чтобы понять, связан ли липидный состав плазматической мембраны с продолжительностью жизни, в настоящей работе с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения мы провели сравнительное исследование профилей молекулярных видов четырех основных классов фосфолипидов плазматической мембраны: фосфатидилхолинов (ФХ), фосфатидилэтаноламинов (ФЭ), фосфатидилсеринов (ФС) и фосфатидилинозитолов (ФИ) – для долгоживущих мидии Crenomytilus grayanus и морского ежа Mesocentrotus nudus, короткоживущих мидии Mytilus trossulus и морского ежа Strongylocentrotus intermedius. Показано, что профиль молекулярных видов ФИ не связан с продолжительностью жизни мидий и ежей, в отличие от профиля молекулярных видов ФХ, ФЭ и ФС. Еж M. nudus и мидия C. grayanus с большей продолжительностью жизни отличались повышенным содержанием ФХ, ФЭ и ФС с алкильными/ацильными цепями с нечетным числом атомов углерода и молекулярных видов с арахидоновой кислотой (20:4n-6), большее содержание которой может способствовать лучшей адаптации мидии C. grayanus и ежа M. nudus и, таким образом, может быть связано с большей продолжительности жизни данных видов.

Сочетание бор-нейтронозахватной терапии и химиотерапии может обеспечить высокую эффективность лечения раковых опухолей. Создание терапевтических конструкций, совмещающих в себе две эти функции –возможность визуализации in vitro и in vivo и удобную платформу селективной доставки в опухоль, – крайне актуально на сегодняшний день. В данном исследовании мы сосредоточились на сывороточном альбумине человека, хорошо известной платформе доставки лекарств, и разработали на его основе конструкции, функционализированные кластерами бора, аналогами химиотерапевтической молекулы – гемцитабина и сигнальными молекулами. Для создания конструкций нами были разработаны новые аналоги тиолактона гомоцистеина, содержащие клозо-додекаборат, или бис(дикарболлид) кобальта, и аналог гемцитабина, содержащий клозо-додекаборат, присоединенный к С5-атому углерода азотистого основания. Продемонстрировано, что добавление в структуру конъюгатов гемцитабиновых аналогов повышает их цитотоксичность в отношении клеточных линий глиобластомы человека. Среди итоговых конъюгатов наибольшей цитотоксичностью обладает конструкция, имеющая в своем составе бис(дикарболлид) кобальта. Итоговые конструкции хорошо накапливаются в цитоплазме раковых клеток. Конъюгат альбумина, имеющий в своем составе бис(дикарболлид) кобальта и борсодержащий аналог гемцитабина, способен накапливаться в ядрах клеток линии T98G. Таким образом, в экспериментах in vitro обе итоговые конструкции на основе альбумина показали достаточную эффективность в отношении линии клеток глиомы человека. Мы ожидаем, что сконструированные нами терапевтические конъюгаты значительно увеличат цитотоксичность в отношении раковых клеток при облучении эпитепловыми нейтронами. Совмещение в составе одной конструкции химиотерапевтического остатка и борсодержащей группы дает в перспективе возможность для проведения более эффективной терапии глиом.

Предложен новый флуороген-активирующий белок nano-frFAST, содержащий всего 98 аминокислот, на основе комбинации ранее созданных флуороген-активирующих белков nanoFAST и frFAST. Синтезирована серия флуорогенов с увеличенной системой сопряженных связей, потенциально способных к связыванию с данным белком. По результатам исследования выявлен перспективный флуороген – (Z)-5-((E)-3-(4-гидрокси-2,5-диметоксифенил)аллилиден)-2-тиоксотиазолидин-4-он (HPAR-DOM). Показано, что комплекс nano-frFAST–HPAR-DOM может быть использован в качестве генетически кодируемой дальне-красной флуоресцентной метки для окрашивания отдельных структур живых клеток.