Использование генетически кодируемых сенсоров для изучения эффектов белок-опосредованной доставки каротиноидов с помощью микроскопии с пикосекундным временным разрешением
| Название НИОКТР | Использование генетически кодируемых сенсоров для изучения эффектов белок-опосредованной доставки каротиноидов с помощью микроскопии с пикосекундным временным разрешением |
|---|---|
| Аннотация | Окислительный стресс является ключевым патогенетическим фактором многих дегенеративных заболеваний, в том числе сетчатки, клетки которой чрезвычайно восприимчивы к окислительному повреждению из-за высокого потребления кислорода, высокого содержания полиненасыщенных жирных кислот в мембранах, а также постоянного облучения светом разнообразных фоточувствительных молекул, преимущественно продуктов ретиноидного цикла. С возрастом последние необратимо накапливаются в мембранных дисках фоторецепторных нейронов, а также в липофусциновых гранулах клеток пигментного эпителия сетчатки (РПЭ), что вызывает фотохимическое повреждение этих клеток и лежит в основе возрастной макулярной дегенерации (ВМД) – широко распространенного нейроофтальмологического заболевания, приводящего к слепоте. Для решения этих проблем нами были проведены пилотные эксперименты на клеточных моделях, в которых было показано, что окислительный стресс пигментного эпителия сетчатки, связанный с фотовозбуждением липофусцина, может быть подавлен с помощью каротиноидов – природных антиоксидантов, которые способны обеспечить эффективную защиту от цитотоксических эффектов фотоокисления липофусцина (10.1111/febs.17335). Особенностью нашего исследования является то, что биодоступность каротиноидов была значительно повышена за счет формирования комплексов со специфическими водорастворимыми белками, которые могут быть успешно использованы для доставки каротиноидов в мембраны клеток. В настоящем проекте будет объединен опыт использования белок-опосредованных способов доставки каротиноидов, методов детекции этих соединений с помощью микроскопии комбинационного рассеяния и методов оценки функционального состояния клеток зрительного пигментного эпителия с помощью генетически кодируемых сенсоров и лазерной сканирующей конфокальной микроскопии с регистрацией времени жизни возбужденного состояния (Fluorescence Lifetime Imaging Microscopy, FLIM). Использование времени жизни флуоресценции в качестве аналитического параметра при получении микроскопических изображений зарекомендовало себя как надежный и удобный метод получения функциональных изображений, намного более информативный и удобный чем рациометрический подход. Мы планируем объединить ранее отработанные нами подходы позволяющие использовать время жизни флуоресценции для (1) разделения сигналов от различных клеточных компартментов, (2) измерения локальных изменений рН, перекиси водорода, перхлоратов, хлора и других соединений как в однофотонном так и в мультифотонных режимах возбуждения. Коэкспрессия нескольких белковых сенсоров даст нам возможность оценить морфологию и функциональное состояние клетки до и после доставки в неё каротиноидов в норме и при окислительном стрессе. Результаты проекта являются важными для развития методов флуоресцентной микроскопии за счет объединения возможностей генетически кодируемых сенсоров с новыми модальностями время-разрешенной микроскопии, а также для разработки новых лекарственных препаратов для борьбы с возрастной макулярной дегенерации. |
| Доступ к ОКОГУ исполнителя | True |
| Количество связанных РИД | 0 |
| Количество завершенных ИКРБС | 0 |
| Сумма бюджета | 3000.0 |
| Дата начала | 2025-09-15 |
| Дата окончания | 2027-06-30 |
| Номер контракта | 25-75-00013 |
| Дата контракта | 2025-09-15 |
| Количество отчетов | 2 |
| УДК | 577.3.08 |
| Количество просмотров | 16 |
| Руководитель работы | Сидоренко Светлана Вадимовна |
| Руководитель организации | Рубцов Александр Михайлович |
| Исполнитель | ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В.ЛОМОНОСОВА" |
| Заказчик | Российский научный фонд |
| Федеральная программа | Отсутствует |
| Госпрограмма | — |
| Основание НИОКТР | Грант |
| Последний статус | 2025-12-01 10:00:39 UTC, 2025-12-01 10:00:39 UTC |
| ОКПД | Нет |
| Отраслевой сегмент | — |
| Минздрав | — |
| Межгосударственная целевая программа | — |
| Ключевые слова | спектроскопия; окислительный стресс; активные формы кислорода; сенсоры; микроскопия; ретинальный пигментный эпителий; флуоресцентные белки; каротиноиды; флуоресценция |
| Соисполнители | — |
| Типы НИОКТР | Фундаментальное исследование |
| Приоритетные направления | — |
| Критические технологии | — |
| Рубрикатор | 76.03.31 - Медицинская биохимия; 34.17.15 - Молекулярная биофизика; 34.17.19 - Свободнорадикальные состояния в биологии; 34.17.05 - Методы и аппаратура в биофизике |
| OECD | — |
| OESR | Биохимия и молекулярная биология; Биофизика |
| Приоритеты научно-технического развития | в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий; |
| Регистрационные номера | — |