Шановні колеги! Науковий семінар Інституту біохімії ім. О.В.Палладіна НАН України «Актуальні проблеми сучасної біохімії» продовжує свою діяльність. 29-го жовтня (вівторок) 2019 р. о 10-30 в Актовій залі Інституту будемо слухати доповідь с.н.с. відділу молекулярної біології Інституту РАТУШНОЇ О.О. «Механізми регуляції експресії залежних від стресу ендоплазматичного ретикулума генів у клітинах гліоми». Як завжди, до інформаційного листа додаємо авторські тези доповіді. Запрошуємо Вас та Ваших колег до участі у роботі семінару.
З повагою – С.О.Костерін.
Механізми регуляції експресії залежних від стресу ендоплазматичного ретикулума генів у клітинах гліоми
с.н.с. відділу молекулярної біології
Інституту біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
РАТУШНА О.О.
Вивчення стрес-залежних молекулярних механізмів регуляції експресії генів за різних патологічних станів організму, зокрема за злоякісного росту та метаболічних захворювань, є надзвичайно актуальною проблемою сьогодення, оскільки як онкологічні, так і метаболічні захворювання невпинно поширюються. Ці захворювання дуже тісно пов’язані з порушенням біоритмів і розвитком стресу ендоплазматичного ретикулума, який є важливим фактором росту злоякісних пухлин. На даний момент головна увага дослідників зосереджена на вивченні детальних механізмів регуляції експресії ключових регуляторних генів, що контролюють найголовніші метаболічні цикли, а також процеси проліферації та апоптозу клітин.
Розвиток стресу ендоплазматичного ретикулума у злоякісних пухлинах супроводжується специфічним репрограмуванням геному за умов стресу, спрямованим на виживання пухлинних клітини та інтенсифікацію проліферативних процесів. Іншим важливим фактором пухлинного росту є гіпоксія, але в клітинах злоякісних пухлин розвивається резистентність до токсичних ефектів гіпоксії внаслідок репрограмування геному. У зв’язку з цим, гіпоксія та стрес ендоплазматичного ретикулума є своєрідними ключами до розшифровки ряду тонких молекулярних механізмів регуляції процесів обміну речовин і дає можливість глибше проникнути у розуміння молекулярних механізмів протікання ряду фізіологічних і патологічних процесів в організмі, їх регуляції. Не зважаючи на те, що явище посилення гліколізу в умовах гіпоксії та в злоякісних пухлинах відомо уже давно, молекулярні механізми його активації вивчені недостатньо.
Показано, що пригнічення IRE1-залежного сигнального каскаду призводить до зниження проліферації клітин гліоми, гено-специфічно модифікує ефекти гіпоксії і що це частково опосередковано зниженням рівня експресії низки про-проліферативних та анти-апоптотичних генів, зокрема важливих транскрипційних факторів, а також посиленням експресії генів пухлинних супресорів. Ендоплазматичний ретикулум є однією з найбільш чутливих до порушень гомеостазу структур клітини, в якому за різних патологічних станів, включаючи і злоякісний ріст, спостерігається порушення процесів пост-трансляційних модифікацій протеїнів та їх правильного згортання, що активує сигнальні шляхи для протидії стресу ендоплазматичного ретикулума шляхом репрограмування геному клітин, покликаного відновити метаболічний гомеостаз і, таким чином, попередити загибель клітини. Встановлено, що у цьому репрограмуванні задіяна кількість генів, які кодують важливі транскрипційні фактори, пухлинні супресори, про-апоптотичні фактори і специфічні протеїнази, а також низку поліфункціональних мітохондріальних протеїнів, причому виявлена регуляція цих генів як через протеїнкіназну, так і ендорибонуклеазну активність сигнального ензиму IRE1.
Важливість проведених досліджень полягає у поглибленні розуміння фундаментальних механізмів можливого пригнічення злоякісного росту та може сприяти ідентифікації перспективних генів-мішеней для розробки нових стратегій створення лікарських препаратів, а також вдосконалити уже створені хімічні сполуки, що пригнічують активність ендорибонуклеази IRE1.