Институт
биоорганической химии

Группой учёных из Лаборатории мембранных биоэнергетических систем ИБХ РАН совместно с коллегами из Университета Калифорнии в Лос-Анжелесе (UCLA, США) был описан молекулярный механизм, связывающий транскрипцию и сплайсинг пре-мРНК. При интенсивной экспрессии гена факторы, находящиеся на РНК полимеразе II, метилируют гистон 3 по лизину 36 (H3K36me) в области элонгации транскрипта. Согласно нашим данным, нуклеосомы с модификацией H3K36me образуют комплекс с белком EAF3, который привлекает фактор сплайсинга PRP45. Этот белок в свою очередь способствует активации каталитической функции сплайсосомы. Таким образом, на хроматине интенсивно транскрибирующихся генов постоянно присутствуют факторы-активаторы сплайсинга. Этот механизм повышает эффективность сплайсинга, а также создаёт связь между структурой хроматина и выбором белковых изоформ, кодируемых данным геном. Работа опубликована в журнале Cell Reports.

Группой ученых из Лабораторий молекулярных основ стрессоустойчивости растений и функциональной геномики и протеомики растений ИБХ РАН, совместно с коллегами из Института Джеймса Хаттона (Данди, Великобритания) и Института вирусологии растений Университета Нингбо (Нингбо, Китай) описан новый защитный антивирусный механизм с участием ядерного белка коилина и вирусного белка тобравируса погремковости табака (ВПТ). Неструктурный вирусный белок 16К взаимодействует с коилином телец Кахаля и релокализует его в ядрышко. В растениях дикого типа эти события сопровождаются активацией экспрессии генов, зависимых от растительного гормона - салициловой кислоты, и ограничением системной вирусной инфекции. Напротив, распространение вируса по растению усиливается в трансгенных растениях NahG, дефицитных по синтезу салициловой кислоты, свидетельствуя об ее участии в этих процессах. Полученные данные предполагают, что коилин вовлечен в защитный ответ растения на инфекцию ВПТ посредством взаимодействия с вирусным белком 16К и активации зависимых от салициловой кислоты защитных путей. Сходный механизм может оперировать и при других стрессах. Работа опубликована в журнале New Phytologyst.

Помимо «опорной» роли, внеклеточный матрикс (ВМ) влияет на фенотип и поведение клетки. Самые большие структуры ВM - эластичные волокна (ЭВ), основу которых составляет эластин. Эластогенез представляет собой строго регулируемый процесс, включающий сиалидазную активность нейраминидазы-1 (Neu-1), входящей в состав рецептора эластина. Neu-1 также служит датчиком деградации эластина, способна регулировать активацию TGF-бета и, возможно, ремоделировать ЭВ. В статье, опубликованной в журнале Matrix Biology, дан обзор результатов многолетних исследований молекулярных механизмов регуляции жизнедеятельности эластичных волокон, ключевую роль в которых играет Neu-1. Ряд важнейших данных, в частности, существование мембранной формы Neu-1 и ее способность к димеризации, был впервые получен французско- российским коллективом – исследователями из Университета г. Реймс и ИБХ РАН (Лаб. моделирования биомолекулярных систем).

Группа ученых из отдела геномики адаптивного иммунитета ИБХ, совместно с коллегами из Высшей Нормальной школы (Париж, Франция) разработали алгоритм для идентификации Т-лимфоцитов вовлеченных в текущий иммунный ответ. Т-лимфоциты распознают антигены с помощью гипервариабельного Т-клеточного рецептора (TCR). В ходе активного Т-клеточного иммунного ответа, клоны со схожими Т-клеточными рецепторами часто распознают один и тот же антиген независимо и размножаются. Идея алгоритма состоит в поиске в репертуарах ТCR кластеров рецепторов со схожими аминокислотными последовательностями. Алгоритм позволяет обнаружить клоны Т-клеток активированные недавней вакцинацией, терапией или острым аутоиммунным заболеванием. Работа опубликована в журнале PLOS Biology.

Калиевые каналы – одна из самых разнообразных групп ионных каналов у млекопитающих и человека. Эти мембранные белки принимают важное участие в многочисленных физиологических процессах, а сбой их работы приводит к ряду патологических состояний. В настоящее время известно несколько сотен полипептидных молекул, способных модифицировать работу калиевых каналов. Большинство таких соединений, называемых токсинами, были выделены из яда животных. До недавнего времени только токсины скорпионов были систематизированы и представлены в базе данных Kalium. В данной работе, выполненной в сотрудничестве Лаборатории молекулярных инструментов для нейробиологии и Лаборатории моделирования биомолекулярных систем, представлена обновленная и улучшенная база данных Kalium 2.0, охватывающая практически все известные полипептидные лиганды калиевых каналов. Работа опубликована в журнале Scientific Data.