![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Изучение физико-химических механизмов регуляции биологической активности на разных уровнях биологической организации при участии пептидов, нуклеиновых кислот, активных форм кислорода, низкомолекулярных биорегуляторов, а также наночастиц, включая биогенные и углеродные, в широком диапазоне концентраций и биофизических факторов среды, включая гравитацию, свет и кондиционированные жидкие и газообразные водные системы, другие векторные факторы. Сравнительная оценка влияния антиоксидантов на степень повреждения ДНК в клетках разных тканей и выявление зависимости степени окислительного стресса от доз разных антиоксидантов. Выяснение роли свободно-радикальных процессов в поддержании динамического состояния водных систем, включающих водные растворы бикарбонатов - моделях биологических жидкостей и кровь, и влияния на них биологически активных веществ, включая биогенные наночастицы. Выяснение роли свободно-радикальных процессов в поддержании динамического состояния живых систем в норме и патологии с использованием биологических тест-систем. Сравнительная оценка влияния антиоксидантов на степень повреждения ДНК в клетках разных тканей и выявление зависимости степени окислительного стресса от доз разных антиоксидантов. Определение значения маркеров окислительного стресса при воспалении и оценки эффективности противовоспалительных средств.
The study of physico-chemical mechanisms of regulation of biological activity at different levels of biological organization with the participation of peptides, nucleic acids, reactive oxygen species, low molecular weight bioregulators, as well as nanoparticles, including biogenic and carbon, in a wide range of concentrations and biophysical environmental factors, including gravity, light and conditioned liquid and gaseous water systems, other vector factors. Comparative evaluation of the effect of antioxidants on the degree of DNA damage in cells of different tissues and identification of the dependence of the degree of oxidative stress on the doses of different antioxidants. Elucidation of the role of free radical processes in maintaining the dynamic state of water systems, including aqueous solutions of bicarbonates - models of biological fluids and blood, and the influence of biologically active substances on them, including biogenic nanoparticles. Elucidation of the role of free radical processes in maintaining the dynamic state of living systems in norm and pathology using biological test systems. Comparative evaluation of the effect of antioxidants on the degree of DNA damage in cells of different tissues and identification of the dependence of the degree of oxidative stress on doses of different antioxidants. Determination of the value of markers of oxidative stress in inflammation and evaluation of the effectiveness of anti-inflammatory drugs.
Будут измерены уровни маркеров окислительного стресса, в том числе 8-оксогуанозина, в РНК Saccharomyces cerevisiae зависимости от возраста культуры и среды культивирования. Будет осуществлено системное исследование механизмов биологической регуляции при участии низкомолекулярных пептидов в широких диапазонах концентраций с использованием модельных систем на основе культур Physcomitrella patens, стандартных тест-систем на основе проростков Arabidopsis thaliana. Будет исследовано действие растительных пептидов на процессы регенерации плоских червей. Будут продолжены полевые исследования на ЗБС МГУ по сбору и изучению спор зеленых мхов в качестве клеточных моделей для изучения биологической активности пептидов, исследования биологической активности пептидов мха Physcomitrella patens в широких диапазонах концентраций. Будет осуществлен твердофазный синтез защитных растительных пептидов из семейства системинов с целью целях системного изучения физико-химических механизмов регуляции клеточной активности при участии пептидов из семейства системинов. Будут получены результаты исследования процессов с участием активных форм кислорода в биологически значимых водных системах и выяснение влияния на них биологически активных субстанций в широком диапазоне концентраций, в частности, наночастиц, включая биогенные и углеродные нанотрубки. Будут получены результаты исследований на указанные тест-системы низкоинтенсивных физических факторов. Также, методом хемилюминесцентного анализа будет определено влияние этих наночастиц на окислительно-восстановительные процессы в биологических тест-системах, протекающие с участием активных форм кислорода. Кроме того, будет оценена коррелятивная связь воздействия fMLP и апоцинина (активатора и ингибитора НАДФН-оксидазы фагоцитов) на морфогенетические параметры регенерации планарий и повременную динамику их биофотонной эмиссии.
Тема является продолжением темы АААА-А16-116021660025-4 "Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах" (2016-2020гг) и темы АААА-А16-116021660030-8 "Биологически активные белки и пептиды: изучение их структуры и функций" (2016-2020гг) При исследовании влияния экзогенного 8-оксо-дезоксигуанозина на культуру дрожжей Saccharomyces cerevisiae, обнаружено значительное изменение активности кислой фосфатазы, участвующей в формировании клеточной стенки дрожжей. Планируется изучить концентрационную и кинетическую зависимость, продолжить исследование влияния 8-оксо-дезоксигуанозина на активацию репарации ДНК мух Drosophila melanogaster в условиях теплового шока. Обнаружено, что малые растительные пептиды из Arabidopsis thaliana и мха Physcomitrella patens влияют на процессы, протекающие в биологических (рост корней А. thaliana и кровь человека) и физико-химической (водный раствор бикарбоната) модельных системах. Пептиды влияют на реакции с участием активных форм кислорода в крови и бикарбонатных водных системах, где эти реакции сопровождаются эмиссией фотонов и проявляются сразу после их добавления даже в самых низких концентрациях. Установлено также, что растительные пептиды семейства CLE, контролирующие баланс между размножением стволовых клеток и их дифференцировкой в различных растительных тканях, влияют на животные биологические системы, в частности, на регенерацию плоских червей планарий и на обмен активных форм кислорода (АФК) в ходе их регенерации. Разработаны новые подходы для получения данных о составе пептидных пулов растительных клеток и тканей с использованием методов масс-спектрометрии.
госбюджет, раздел 0110 (для тем по госзаданию) |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2021 г.-31 декабря 2021 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: Определены значения уровня маркеров окислительного стресса, в том числе 8-оксо-2’-дезоксигуанозина, в ДНК Saccharomyces cerevisiae зависимости от возраста и стрессовых воздействий. Проверена возможность использования в качестве маркера окислительного стресса 8-оксо-рибогуанозина, который образуется в различных типах РНК при стрессовых воздействиях. На модели воспаления исследована возможность применения маркеров окислительного стресса и действия противовоспалительных препаратов. Проведены исследования биологической активности пептидов в широких диапазонах концентраций на основе разрабатываемых при выполнении данной НИР клеточных модельных систем. Проведены полевые исследования на ЗБС МГУ по изучению спор зеленых мхов в модельных экспериментах по изучению биологической активности растительных пептидов. Продолжено изучение роли активных форм кислорода в клеточной сигнализации при участии регуляторных пептидов и белков. На основе задела по гравитационным и космическим исследованиям с модельными растительными системами получены новые данные по регуляции роста и развития растений. В рамках изучения активности в отношении водных систем наночастиц, в частности, углеродных наночастиц начато исследование влияния одностенных углеродных нанотрубок (ОУН) в широком диапазоне концентраций на сопровождающиеся люминесценцией окислительно-восстановительные процессы, протекающие в бикарбонатных водных системах с участием активных форм кислорода (АФК). Установлена нелинейная концентрационная зависимость влияния ОУН на процессы генерации АФК при достоверном влиянии препаратов ОУН на эти процессы в сверхвысоких разведениях. Начато сравнение действия на водные растворы ОУН с действием гидратированных фуллеренов. В рамках изучения влияния физических факторов среды, включая свет, на водные и биологические тест-системы начато исследование влияния на активные водные системы, включая бикарбонатные растворы и некоторые ферменты, водяного аэрозоля, обработанного ИК-излучением. Показано, что облученный аэрозоль достоверно влияет на физико-химические свойства водных систем и восстанавливает активность частично денатурированных ферментов. В рамках НИР были проведены и продолжаются поиск и разработка новых структур ингибиторов дипептидилпептидазы-4 (ДПП-4) на основе псевдо-ди- и трипептидов, содержащих в своем составе фрагменты природных и неприродных альфа- и неприродных бета-аминокислот. Синтезировано значительное количество химических соединений – потенциальных ингибиторов ДПП-4, часть из которых показали ингибирующую активность с показателем IC50 от 10 до 500 нмоль. | ||
2 | 1 января 2022 г.-31 декабря 2022 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: В рамках работы по направлению «Маркеры окислительного стресса» установлено, что маркер окислительного стресса, основанный на рибогуанозине, на порядок чувствительнее, чем его дезокси-аналог, и быстрее отзывается на кратковременные воздействия, такие как изменение температуры, рН среды или концентрации соли и т.п. При культивировании клеточной культуры S. cerevisiae в стандартных условиях не обнаружено достоверных отличий в штамме Δpho3 по уровню 8-оксорибогуанозина по отношению к неокисленному гуанозину в РНК по сравнению с родительским штаммом и штаммом Δbgl2, а при изменении условий культивирования эти значения быстро возрастали в 3-4 раза – в отличие от показателей по ДНК. В рамках исследования роли свободно-радикальных процессов в поддержании динамического состояния водных систем, включающих водные растворы бикарбонатов и кровь продолжено изучение влияния однослойных нанотрубок и экстракта куркумы в широком диапазоне концентраций, полученных путем сотенных разведений с потенцированием исходных водных растворов на энергетические свойства природных гидрокарбонатных питьевых вод нескольких марок в сравнении c соответствующими потенцированными разбавлениями Милли-Q-воды. Установлено, что ОУН и контрольные Милли-Q-воды по-разному влияют на воды Биовита и Стелмас, а разведения куркумы по-разному влияют на воды Биовита и Светла Рус. Установлено, что среди самых высоких разведений ОУН (до 10-21) имеются те, что в виде 1% добавок статистически значимо усиливают активность вод Биовита и Стелмас. Разведения экстрактов Куркумы в диапазоне разведений по меньшей мере до 10-5 ослабляют люминесцентную активность тестируемых вод, причем этот эффект подавления сохраняется по меньшей мере в течение 3 дней. Был обнаружен новый факт: все потенцированные добавки контрольной ) Милли-Q-воды в отличие от обычной (интактной) Милли-Q-воды уменьшают люминесцентную активность тестированных гидрокарбонатных вод. Этот результат еще раз подтверждает существенное воздействие на структурные параметры воды не только молекулярных субстанций, входящих в состав исходных подлежащих разведению растворов, но и их специальной физической обработки, в данном случае энергичного встряхивания-перемешивания на шейкере. Активирующие эффекты потенцированных разведений ОУН указывают, что эти наночастицы подобно гидратированному фуллерену С60 (HyFnC60) могут проявлять прооксидантную активность, а ингибирующие эффекты разведений Куркумы вплоть до самых высоких отражают известную ярко выраженную антиоксидантную активность этой уникальной специи. При исследовании влияния HyFnC60 в широком диапазоне концентраций на люцигенин-зависимую хемилюминесценцию (ЛЦ-ХЛ) крови здоровых доноров и госпитальных пациентов с ХОБЛ, было установлено, что HyFnC60 в концентрациях вплоть до 10-19 М усиливает ЛЦ-ХЛ крови здоровых доноров, в то время как на кровь пациентов с ХОБЛ он оказывал противоположный эффект. Это можно интерпретировать как то, что в крови здоровых доноров выработка активных форм кислорода (АФК) усиливается HyFnC60, в то время как у пациентов с хроническим воспалительным заболеванием с уже повышенной выработкой АФК она ослаблена. Это указывает на то, что препараты HyFnC60 даже в сверхвысоких разведениях могут играть роль регулятора процессов с участием АФК. В рамках направления: Изучение регуляторной роли пептидов в росте и развитии растений и животных» показано, что пептидная регуляция носит универсальный характер в организмах, принадлежащих к разным систематическим группам, которые относятся к животным и растениям. Установлены новые закономерности регуляции сигнальных и физиологических процессов известными пептидными фитогормонами из класса системинов Проведено изучение возможной роли активных форм кислорода в клеточной сигнализации при участии регуляторных пептидов и белков. В рамках направления «Поиск и разработка синтетических биорегуляторов - псевдо-ди и три-пептидов, ингибиторов фермента дипептидилпептидазы-4 (ДПП-4)» выявлено соединение-лидер с показателем ДПП-4-ингибирующей активности - IC50~10-11 нМ. По этому и другим показателям (скорости расщепления хромогенного субстрата ДПП-4, стабильности ингибирующей активности на протяжении исследуемого отрезка времени и первично оцененной цитотоксичности) вещество сравнимо с известными лекарственными препаратами-ингибиторами ДПП-4. | ||
3 | 1 января 2023 г.-31 декабря 2023 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: | ||
4 | 1 января 2024 г.-31 декабря 2024 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: | ||
5 | 1 января 2025 г.-31 декабря 2025 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: | ||
6 | 1 января 2026 г.-31 декабря 2026 г. | Изучение динамических процессов в биохимических и клеточных системах |
Результаты этапа: |
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".