name: Регуляция неспецифической Са2+-зависимой митохондриальной поры (РТР) и генерации супероксид-аниона пиридиновыми нуклеотидами со стороны цитозоля
keyword_list: МИТОХОНДРИИ НЕСПЕЦИФИЧЕСКАЯ ПОРА ПИРИДИНОВЫЕ НУКЛЕОТИДЫ СУПЕРОКСИД-АНИОН
abstract: Целью работы являлось исследование механизмов регуляции РТР и вспышек генерации супероксид-аниона, индуцированных пермеабилизацией митохондриальных мембран, пиридиновыми нуклеотидами со стороны цитозоля. В ходе работы было установлено, что НАДН и, в меньшей степени, НАД в микромолярных и миллимолярных концентрациях подавляют открывание РТР в терминально дифференцированных клетках, аллостерически действуя на регуляторный сайт, расположенный во внешних отделах митохондрий. По силе своего действия эффект сравним с влиянием адениновых нуклеотидов. Магний дозозависимо увеличивает эффект НАД(Н). VDAC не является НАДН-зависимым регулятором РТР. НАД(Н) подавляет РТР путем взаимодействия с мишенью, отличной от SCaMC. АНT модулирует защитное действие НАД(Н). Цитозольные НАД и НАДН усиливают АНT-опосредованный выход ATP из митохондрий. Вспышки супероксидного аниона при пермеабилизации митохондриальных мембран происходят после существенного окисления (повышения редокс-потенциала) НАД(Ф)Н матрикса и/или цитозоля. Главный вклад в данный процесс делают НАДФН-зависимые системы матрикса. Пермеабилизация мембран (по любому механизму), доступность цитозольного НАД(Ф)Н и снижение концентрации НАД(Ф)Н-регенерирующих субстратов способствуют высокой продукции супероксид-аниона. Экспериментальные данные, представленные в работе, получены автором, либо при его непосредственном участии на всех этапах исследований, включая планирование, выполнение экспериментов, обработку данных, а также публикацию результатов. Результаты работы дают представление о ранее не известных механизмах участия пиридиновых нуклеотидов в регуляции жизнеспособности клеток. Показано, что, с одной стороны, НАД(Н), наряду с адениновыми нуклеотидами, могут участвовать в цитопротекции путем ингибирования РТР. С другой стороны, в условиях, когда происходит пермеабилизация митохондриальных мембран и падение уровня НАД(Ф)Н-регенерирующих субстратов в матриксе, НАД(Ф)/НАД(Ф)Н могут поддерживать генерацию вспышек супероксид-аниона. Результаты исследования являются основой для идентификации НАД(Н)-связывающего регулятора РТР во внешних отделах митохондрий. Идентифицируемый белок может являться перспективной мишенью для фармакологического воздействия с целью коррекции патологий, в основе которых лежит клеточная гибель в результате открывания поры или ее ингибирование. Работа выполнена в ФГБУН Институте теоретической и экспериментальной биофизики РАН. Официальными оппонентами выступили д.б.н. проф. Белослудцев К.Н. и к.б.н. Дерябина Ю.И. Ведущая организация – МГУ имени М.В. Ломоносова. Научный руководитель – к.б.н. Круглов А.Г. Основные результаты работы изложены в 4 статьях в рецензируемых научных журналах: E.S. Kharechkina et al. (2018) Free Radic Biol Med. 124, 473-483; Харечкина Е.С., Никифорова А.Б. (2018) Современные проблемы науки и образования, 4; E.S. Kharechkina et al. (2019) Biochim Biophys Acta Gen Subj.1863:771-783; R. Mikkola et al. Biomolecules (2019) 9:433.
chairman_dissertation_council.name: Владимир
chairman_dissertation_council.surname: Попов
chairman_dissertation_council.patronymic: Олегович
chairman_dissertation_council.position: научный руководитель Центра
chairman_dissertation_council.degree: Доктор химических наук
chairman_dissertation_council.rank: Академик
chairman_dissertation_council.wos_research_id: F-8810-2014
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 7404534215
chairman_dissertation_council.rinc_id: 80944
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0002-0133-7962
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Федоров
organization_supervisor.patronymic: Николаевич
organization_supervisor.position: директор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 34.17.19
rubrics.name: Свободнорадикальные состояния в биологии
rubrics.code: 34.17.29
rubrics.name: Межклеточные и межмембранные взаимодействия
rubrics.code: 34.17.23
rubrics.name: Биофизика клетки
oecds.code: 01.06.DR
oecds.name: CELL BIOLOGY
oecds.code: 01.06.CU
oecds.name: BIOLOGY
oecds.code: 01.06.CO
oecds.name: BIOCHEMICAL RESEARCH METHODS
oecds.code: 01.06.CQ
oecds.name: BIOCHEMISTRY & MOLECULAR BIOLOGY
speciality_codes.name: Биохимия
speciality_codes.code: 03.01.04
supervisors.fio: Круглов А.Г.
supervisors.scientific_degree: Кандидат биологических наук
supervisors.speciality_code: Биофизика
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Белослудцев К.Н.
opponents.scientific_degree: Доктор биологических наук
opponents.speciality_code: Биофизика
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Дерябина Ю.И.
opponents.scientific_degree: Кандидат биологических наук
opponents.speciality_code: Биохимия
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФИЦ Биотехнологии РАН
protection_organization.name: Федеральное государственное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Фундаментальные основы биотехнологии» Российской академии наук"
protection_organization.ogrn: 1037700131633
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ИТЭБ РАН
author_organization.name: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук
author_organization.ogrn: 1025007770920
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения