| Аннотация |
Митохондрии являются ключевым источником энергии эукариотических организмов и
играют центральную роль в ряде клеточных процессов, таких, как
программируемая клеточная гибель, кальциевая регуляция, синтез важных
метаболитов, например, стероидов. Нарушения работы митохондрий приводят к
широкому спектру патологий и являются одной из причин старения. В данном
проекте мы объединяем усилия лучшего научного института России в области
исследования митохондрий, НИИ ФХБ имени А.Н.Белозерского МГУ, и одного из
лучших специалистов мира в области структурных исследований митохондрий,
профессора Алексея Амунца. НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского долгие годы
возглавлялся академиком В.П. Скулачевым, выдающимся биоэнергетиком и
создателем прекрасной научной школы митохондриальной биологии, успешно
функционирующей в институте по сей день. В свою очередь, профессор Амунц один
из самых продуктивных в мире структурных биологов, использующих метод
криоэлектронной микроскопии, специализируется именно в области структурной
биологии митохондрий. Им определены как структуры митохондриальных рибосом,
их функциональных комплексов и интермедиатов сборки, так и структуры
комплексов дыхательной цепи митохондрий. Очевидна высокая степень синергии
опыта и возможностей коллектива НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского с опытом и
специализацией профессора Амунца.
Основой проекта будет создание лидирующей научной группы, проводящей
комплексное структурно-функциональное исследование митохондрий. Основной
фокус проводимых исследований будет относится к получению результатов
практической направленности, а именно, в области митохондриальной биологии
сбережения здоровья.
Во-первых, будут исследованы структурные и функциональные основы
взаимодействия митохондриальных рибосом с антибиотиками, действующими на
рибосомы бактерий. Это направление создаст предпосылки к разработке новых,
малотоксичных для человека, антибиотиков.
Во-вторых, будут исследованы структурно-функциональные особенности
митохондриального аппарата организмов-долгожителей. Среди них
сверхдолгоживущий уникальный грызун Heterocephalus glaber (голый землекоп).
НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского обладает уникальной колонией этих необычных
животных. Исследование позволит пролить свет на возможные причины
долгожительства этого вида, а также на его уникальные механизмы адаптации к
жизни в условиях постоянно меняющейся, в том числе до крайне низких значений,
концентрации кислорода.
В-третьих, будут исследованы процессы, связанные с ролью митохондрий в
активном долголетии собственно человека, такие как митофагия, эффективность
которой напрямую определяет здоровое долголетие и устойчивость к
нейродегенеративным заболеваниям.
В-четвертых, будет исследован процесс эволюции белков, входящих в состав
митохондриальных суперкомплексов. Понимание принципов эволюции митохондрий
позволит прояснить механизмы адаптации митохондрий, позволяющие им
функционировать в неоптимальных условиях, определяемых средой обитания или
наличием ограничений со стороны работы других систем клетки.
В-пятых, планируется проверить потенциальную возможность использовать
митохондрии, секретируемые клетками человека, в качестве маркеров различных
заболеваний. Эта сравнительно новая область митохондриальной биологии пока
несет определенный риск, поскольку секретируемые митохондрии могут оказаться
случайными побочными продуктами распада клеток или их нормального
функционирования, которые не имеют функционального значения для потенциальных
клеток-реципиентов. Однако, эта область вполне может стать и новой точкой
взрывного роста в разработке терапевтических интервенций.
Особое внимание будет уделено методологическим инновациям, включая разработку
новых вычислительных подходов для анализа структурных данных и изучения
динамики белковых комплексов. Ожидается, что результаты проекта внесут
значительный вклад в развитие новых терапевтических стратегий и
диагностических инструментов.
|
