Эксπир
Регистрация / Вход

Внутриклеточное разобщение дыхания и окислительного фосфорилирования как механизм защиты от образования активных форм кислорода, индукции митохондриальной поры и апоптоза

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.512.11.2133
Организация
НИИ ФХБ МГУ
Руководитель работ
Скулачев Владимир Петрович
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Внебюджетные средства
0,1 млн

В результате выполнения каждой работы должен быть создан необходимый научно-технический задел, обеспечивающий переход к проведению опытно-конструкторских работ с целью последующей коммерциализации

Соисполнители

Организация
ФГБОУ ВО "ВГУ"

Этапы проекта

1
25.06.2007 - 20.11.2007
Основной целью работы является выяснение роли несопряженного и разобщенного дыхания в защите растительной клетки от образования активннх форм кислорода. Исследования образования АФК в митохондриях выявили зависимость этих процессов от величины мембранного потенциала и показали, что основным механизмом является перенос электронов на NAD+ в комплексе I дыхательной цепи. Впервые показано, что одной из функций альтернативной оксидазы в растительных митохондриях является несопряженное дыхание, служащее для предотвращения накопления убисемихинона и, следовательно, генерации восстановленных форм кислорода. Выяснено, что скорость образования восстановленных форм кислорода зависит не только от общего уровня восстановленности переносчиков электронтранспортной цепи, но и от времени жизни СоQ-. Проведен цикл работ по изучению механизмов регуляции неселективной митохондриальной поры.
При изучении механизмов разобщения дыхания и окислительного фосфорилирования установлено, что сопрягающее действие ГДФ нельзя рассматривать как специфический тест участия UCP2 в индуцированном жирными кислотами разобщении, скорее ГДФ взаимодействует с АТФ/АДФ-антипортером, и что разобщающее действие жирных кислот значительно сильнее, чем соответствующих перекисей жирных кислот. Показано, что инкубация клубней при 4оС в течение 48-96 часов приводило к увеличению эффекта разобщения, которое снималось добавлением БСА и частично ADP, ATP, UDP, карбоксиаттрактилатом (КАтр) и аттрактилатом. Ресопрягающий эффект нуклеотидов отсутствовал в случае их добавления после КАтр. GDP, UDP и CDP не вызывали ресопряжения митохондрий, разобщенных жирными кислотами ни в контрольных, ни в адаптированнных к холоду растениях. Это показывает, что индуцированное холодом разобщение митохондрий жирными кислотами в клубнях картофеля частично опосредовано функционированием ATP/ADP антипортера.
Были проведены исследования процессов изменения распределения цитохрома с в разных компартментах митохондрий и периферических киназ, ассоциированных с пориновым каналом в ответ на окислительный стресс и последующее разрушение структуры контактных сайтов митохондрий, выход цитохрома с в цитозоль и последующая активация каспазного каскада в кардиомиоцитах. Было показано, что просто индукция десорбции гексокиназы и поринового канала внешней мембраны митохондрии с одной стороны не приводит к уменьшению количества контактных сайтов митохондрии, с другой стороны, выход цитохрома с также не изменялся, равно как и изменения распределения его в субкомпартментах митохондрии также не наблюдалось. В то же время, когда были использованы соединения, влияющие на количество контактных сайтов в митохондрии (глицерол, бонгрековая кислота как ингибиторы и атрактиловаякислота и декстран; как индукторы контактных сайтов) мы обнаружили, что происходит как диссоциация периферичеких киназ, так и перераспределение цитохрома с в сторону контактных сайтов и индукция выхода этого белка при транслокации проапоптотических белков к митохондрии (Bax, Bid, Bcl-2).
Нами было обнаружено, что амиодарон (активатор кальциевых каналов) вызывает гибель дрожжей Saccharomyces cerevisiae, которая по ряду признаков напоминает апоптоз высших эукариот. Под действием амиодарона в клетках активируется каскад событий, приводящий к образованию активных форм кислорода и последующей гибели клетки. Добавление антиоксидантов альфа-токоферола и N-ацетилцистеина частично предотвращало гибель клеток в этих условиях.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.2 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по технологиям в области наук о жизни
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
Организация
ИБГ РАН
профинансировано
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
1,2 млн
профинансировано
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
18 млн
Количество заявок
40
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области информационно-телекоммуникационных систем по критической технологии «Технологии обработки, хранения, передачи и защиты информации» (мероприятие 1.4 Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
2,4 млн
Количество заявок
16
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Клеточные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
15,6 млн
Количество заявок
16
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
10,8 млн
Количество заявок
14
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биокаталитические, биосинтетические и биосенсорные технологии» (мероприятие 1.2. Программы).
Продолжительность работ
2007, 5 мес.
Бюджетные средства
4,8 млн
Количество заявок
9