Иммунный ответ NK-клеток на вирус SARS-CoV-2 в контексте формирования иммунологической памяти малоизучен. Ученые из ИБХ РАН в сотрудничестве с коллегами из других институтов установили SARS-CoV-2-специфический характер реакций NK-клеток у лиц, перенесших COVID-19. При стимуляции пептидами SARS-CoV-2 у таких доноров был продемонстрирован повышенный уровень активации, дегрануляции, продукции IFNγ и пролиферации NK-клеток, а также выявлено усиление экспрессии генов, участвующих в транспорте белков, метаболизме и иммунном ответе. Увеличенный уровень экспрессии гена, кодирующего активирующий рецептор KIR2DS4, коррелировал с усиленным ответом NK-клеток на пептиды SARS-CoV-2, что указывает на возможную роль этого рецептора в распознавании SARS-CoV-2. Работа поддержана грантом РНФ 22-15-00503 и опубликована в журнале Journal of Medical Virology.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jmv.70057

Сотрудники четырех научных институтов, включая ФИЦ Биотехнологии РАН, ИМБ РАН, ГНЦ ИБХ РАН и ИБГ РАН, изучили профиль связывания фактора транскрипции Kaiso в геноме человека. Несмотря на активное исследование его роли в клональном гемопоэзе, распределение Kaiso на хроматине оставалось неясным. Для анализа использовали клетки светлоклеточной карциномы почки Caki1 и Kaiso-дефицитные клетки. Данные по метилированию ДНК, транскриптомике и ChIP-seq показали, что Kaiso преимущественно связывается с мотивами CGCG и CTGCNAT, при этом 60% сайтов содержат обе последовательности. Мутантный вариант E535A подтвердил специфичность взаимодействия с метилированными регионами. Выявлены гены-мишени, включая SQSTM1, участвующий в дифференцировке клеток миелоидного лейкоза. Также обнаружен новый класс CpG-островков с волнообразным профилем метилирования. Исследование подчеркивает сложный профиль взаимодействия Kaiso с ДНК и его важную роль в регуляции экспрессии генов. Работа опубликована в журнале Epigenetics & Chromatin.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5080

Ученые из ГНЦ ИБХ РАН в сотрудничестве с другими институтами установили уникальную структуру аптамера к гемагглютинину вируса гриппа А. Авторы показали, что исходный аптамер BV42, содержащий протяженный фрагмент из остатков цитозина, образует одну из разновидностей неканонических структур нуклеиновых кислот – i-мотив. Однако конформационная гетерогенность BV42 затрудняла детальный структурный анализ. Использование компьютерных методов и химической модификации помогли выявить потенциальный сайт связывания и применить уникальный подход к устранению конформационного разнообразия при сохранении высокого сродства к мишени. ЯМР спектроскопия подтвердила уникальную структуру оптимизированного аптамера, содержащую i–мотивный и дуплексный модуль. Полученные результаты представляют собой значительный прогресс в рациональном дизайне аптамеров, подчеркивая функциональный потенциал i-мотивов для специфического распознавания белков в физиологических условиях. Работа опубликована в Nucleic Acids Research.
https://academic.oup.com/nar/article/53/1/gkae1282/7944728?searchresult=1&login=false

Применение фотоотверждаемых гидрогелей в качестве биоматериалов является одной из задач тканевой инженерии. В нашей работе, проделанной учёными из ИБХ РАН и других институтов, мы предлагаем вместо традиционных УФ-фотоинициаторов использование производных фотосенсибилизаторов – хлорина р6, хлорина е6 и фталоцианина – в сочетании с соинициаторами дитиотреитолом или 2-меркаптоэтанолом, которые активируют реакцию фотосшивки гелей внутри организма при облучении светом из красного диапазона (660-670 нм), попадающим в окно прозрачности тканей. Продемонстрировано формирование in vitro и in vivo фотосшитых гелей из гиалуроновой кислоты. Такие гели обладали модулем Юнга (~270-460 кПа), типичным для мягких тканей, и сохраняли в организме свою форму и размер в течение месяца.Работа поддержана грантом РНФ 21-79-10384 и опубликована в журнале Biomaterials science.
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2025/bm/d4bm01174k

Российские ученые представили обзор современных клеточных моделей преэклампсии — опасного осложнения беременности. Исследование охватывает двухмерные и трехмерные культуры, а также передовые технологии с использованием микрофлюидной модели плаценты-на-чипе, позволяющие изучать патологические механизмы на клеточном уровне. В работе подчеркивается потенциал CRISPR-Cas9 и персонализированных моделей для разработки новых методов диагностики и терапии преэклампсии. Эти достижения открывают перспективы более точной и ранней диагностики преэклампсии, а также создания эффективных стратегий лечения. Работа опубликована в журнале BioChip Journal.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5120

Воспаление – способ иммунной системы бороться с опасными для организма нарушениями целостности тканей. Одним из ключевых рецепторов, участвующих в развитии воспаления и передаче болевых сигналов, является ионный канал TRPA1. Коллектив ученых ИБХ, состоящий из сотрудников Лаборатории структурной биологии ионных каналов, Лаборатории биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов и Группы анализа структуры мембранных белков in silico, совместно с коллегами из МФТИ, МГУ им. М.В. Ломоносова и Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ РАН) изучили новый пептид Кунитц-типа HCIQ2c1, выделенный из яда морской анемоны Heteractis magnifica, и оказывающий TRPA1-опосредованное анальгезирующее действие in vivo. Полученные данные опубликованы в журналах Marine Drugs и International Journal of Molecular Sciences.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5130

Калиевые каналы — одни из главных игроков в проведении нервного импульса, а мутации их генов приводят к неврологическим и сердечно-сосудистым заболеваниям. Важнейшая особенность K+-каналов — высочайшая селективность в отношении K+ по сравнению с Na+ и другими катионами. В новой работе сотрудники Группы анализа структуры мембранных белков in silico и Лаборатории молекулярных инструментов для нейробиологии проанализировали все известные 3D-структуры мембранных белков. В результате подтвержден ключевой принцип строения селективного фильтра K+-каналов: в нем атомы кислорода основной цепи белка выстраиваются в цепочку квадратных антипризм, в точности соответствуя сольватной геометрии иона калия. Искажение фильтра, например при инактивации, отслеживается разработанным авторами алгоритмом, что может использоваться для структурной классификации.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5139

В яде пауков обнаружено целое семейство пептидов, обладающих совершенно неожиданной активностью: они с высоким сродством и селективностью угнетают пуриновые рецепторы млекопитающих. Пептид, названный пуротоксином-6 (PT6), из яда паука-бокохода Thomisus onustus ингибирует рецепторы P2X3 — важную фармакологическую мишень в ряде болевых синдромов и хроническом кашле. PT6 обладает компактной укладкой и проявляет мощный анальгетический эффект в животных моделях остеоартрита и невралгии тройничного нерва. При этом, в отличие от низкомолекулярных лигандов P2X3, разрабатываемых в качестве лекарственных средств, пуротоксин не вызывает дисгевзии — нарушения чувства вкуса. Исследования пуротоксинов были начаты в ИБХ около 20 лет назад под руководством академика Е.В. Гришина и успешно продолжены А.А. Василевским. Результаты, уникальные в мировом масштабе, опубликованы в авторитетном журнале Molecular Therapy.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/5148

Короткие секретируемые пептиды (КСП) играют важную роль в регуляции иммунного ответа растений, но их эволюция остается слабо изученной. Сотрудники Лаборатории системного анализа белков и пептидов и Лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН, а также ФНКЦ ФХМ проанализировали транскриптомы цветковых и споровых растений и сравнили экспрессию генов известных КСП в ответ на заражение фитопатогенами. Была показана роль пептидов EPFL, MEG, PSY в регуляции иммунного ответа у обоих групп организмов. Кроме того, были открыты неизвестные ранее PSY-like КСП у бриофитов и проанализирована их биологическая активность. Работа поддержана грантом РНФ № 23-74-10048 и опубликована в журнале Physiologia plantarum.
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.70147

Исследователи из Лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии ГНЦ ИБХ РАН совместно с коллегами из Китая изучили способность Toll-подобного рецептора TLR2 связывать ионы цинка. Оказалось, что это взаимодействие происходит с высокой аффинностью и специфичностью. Toll-подобные рецепторы (TLR) играют важную роль в системе врождённого иммунитета, помогая организму распознавать патогены и запускать защитные реакции. Однако детали их работы до сих пор изучены не до конца. В новом исследовании удалось определить аминокислоты, участвующие во взаимодействии TLR2 с цинком, а также показать их важность для функционирования рецептора. Полученные данные позволяют предположить, что цинк может участвовать в регуляции активности TLR-рецепторов. Эти результаты дополняют существующие представления о механизмах работы врождённого иммунитета. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (№ 22-14-00020) и опубликована в FEBS Letters.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/5175

Сотрудники Лаборатории химии липидов ГНЦ ИБХ РАН совместно с коллегами из Нижегородского Государственного Университета и Центра «Протеом человека» Института биомедицинской химии исследовали эффекты белковых корон, сформированных в плазме крови человека ex vivо, на липосомах различного состава, несущих аналог колхицина. Колхицин сегодня рассматривается как потенциальное средство для лечения сердечно-сосудистых осложнений. На модели моноцитов из периферической крови человека показано, что белковая корона усиливает противовоспалительный потенциал липосом. Особенно резкий эффект наблюдается для липосом, содержащих в короне специфические белки, в том числе минорные в плазме в норме. Результаты опубликованы в журнале Colloids and Surfaces B: Biointerfaces.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/5206

Возрастное нарушение баланса между синтезом и разрушением биомолекул в клетках приводит к развитию, в том числе, нейродегенеративных заболеваний и диабета. Подавление аутофагии, процесса, который участвует в разрушении поврежденных или дисфункциональных клеточных компонентов, может способствовать этому дисбалансу. Аутофагия регулируется в клетках посредством множества сигнальных путей, в том числе через АМФК-зависимый путь, который функционирует как ключевой сенсор изменений статуса энергетического состояния клетки. Сотрудники ГНЦ ИБХ РАН, НИИ ФХБ им. А.Н.Белозерского МГУ, РУДН им. Патриса Лумумбы и других институтов оценили способность феноксазиновых производных активировать данный процесс. Соединение-лидер продемонстрировало специфическую активацию посредством АМФК-зависимого пути и низкую цитотоксичность для трех клеточных линий неопухолевого происхождения. Работа опубликована в журнале Bioorganic Chemistry.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0045206825004687?dgcid=author

Комбинации новейших in vivo подходов позволяют проводить детальные исследования окислительно-восстановительных событий с высоким пространственно-временным разрешением в тканях головного мозга лабораторных животных. Команда ученых из ИБХ РАН совместно с коллегами из других институтов продемонстрировала окислительно-восстановительные различия между нейронами и астроцитами в поврежденных областях мозга грызунов in vivo при развитии ишемического инсульта на моделях окклюзии средней мозговой артерии у крыс и фототромбоза у мышей. Используя высокочувствительный генетически кодируемый биосенсор HyPer7 и технологию оптоволоконного нейроинтерфейса, авторы продемонстрировали, что в ишемизированной области мозга крыс астроциты отличаются от нейронов повышенным уровнем пероксида водорода. Подход с применением Рамановской микроспектроскопии также выявил перегрузку электрон-транспортной цепи митохондрий именно в астроцитах тканей мозга бодрствующих мышей во время острой ишемии. Работа опубликована в журнале Antioxidants & Redox Signaling.
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ars.2024.0876

Исследователи из Группы химии природных соединений совместно с Лабораторией химии гетероциклических соединений и коллегами из других институтов РАН осуществили скелетное редактирование распространенного в природных веществах тетралинового фрагмента в хромановый. Замена атома углерода на кислород стала возможной с помощью комбинации известных реакций С-H окисления и Байера-Виллигера и специально разработанного окислительного сокращения цикла. Разработанный подход обладает высокой универсальностью и может быть использован для скелетного редактирования терпенов и стероидов, получения изотопно-меченных хроманов, а также направленного синтеза аллелопатического компонента подсолнечника Хелианнуола E. Результаты работы опубликованы в Angewandte Chemie International Edition.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5224

Исследователи из Лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов и Лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии ИБХ РАН совместно с Лабораторией биологических испытаний ФИБХ выделили и охарактеризовали Ms13-1, новый пептид морской анемоны Metridium senile с уникальной трехмерной структурой и выраженным селективным действием на кислоточувствительные ионные каналы ASIC1a. Ms13-1 обладает пространственной укладкой, названной авторами «цистиновой лестницей», и является представителем нового структурного класса. В наномолярном диапазоне Ms13-1 действует как положительный аллостерический модулятор ASIC1a, а введение пептида в заднюю лапу мыши вызывает боль, которая подавляется селективным антагонистом ASIC1. Работа опубликована в FEBS Journal и отмечена как выбор редакции майского выпуска.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/5229

Коллектив ученых с участием исследователей из ИБХ РАН выяснил природу зеленого пигмента певчего кузнечика Tettigonia cantans. Оказалось, что своей покровительственной окраской кузнечик обязан хромобелку с уникальной укладкой, содержащему одновременно два хромофора. Один из них — каротиноид желтого цвета, а другой — синий билин. Смесь двух цветов дает в результате яркую зеленую окраску, практически не отличимую от травы и позволяющую кузнечику ловко прятаться. Работа опубликована в PNAS.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/5232

Предполагается, что нейропротекторная активность нейроглобина (Ngb) основана на окислительно-восстановительном взаимодействии с цитохромом c (Cyt c), механизмы которого до сих пор не были выяснены. Команда ученых из ГНЦ ИБХ РАН и МГУ им. М.В. Ломоносова разработала новый методологический подход к изучению переноса электрона между гемсодержащими белками на основе спектроскопии комбинационного рассеяния. С применением данного подхода, были исследованы конформационные изменения гема Cyt c и влияние белкового микроокружения гемов Cyt c и Ngb на перенос электрона между ними. Полученные данные позволили предложить постадийный механизм взаимодействия между Ngb и Cyt c. Понимание механизмов взаимодействия между Ngb и Cyt c необходимо для будущих практических приложений связанных с терапией нейродегенеративных заболеваний. Работа опубликована в журнале International Journal of Biological Macromolecules.
https://www.ibch.ru/press/news/science/5243