КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 20-74-10072

НазваниеСистематический поиск и валидация лигандов сывороточного альбумина, модулирующих его взаимодействие с Аβ-пептидом, в целях изучения молекулярных механизмов болезни Альцгеймера

РуководительЛитус Екатерина Андреевна, Кандидат медицинских наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Федеральный исследовательский центр «Пущинский научный центр биологических исследований Российской академии наук», Московская обл

Период выполнения при поддержке РНФ 07.2020 - 06.2023  , продлен на 07.2023 - 06.2025. Карточка проекта продления (ссылка)

Конкурс№50 - Конкурс 2020 года «Проведение исследований научными группами под руководством молодых ученых» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни, 04-203 - Общая биохимия

Ключевые словаЧеловеческий сывороточный альбумин, амилоидный бета пептид, белок-белковое взаимодействие, болезнь Альцгеймера, лиганды человеческого сывороточного альбумина

Код ГРНТИ34.17.15

СтатусУспешно завершен

 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Болезнь Альцгеймера (БА) - наиболее распространенная причина деменции, приводящая к утрате когнитивных функций, к неизбежной дезадаптации, инвалидизации и смерти. Несмотря на огромные усилия по изучению БА, до сих пор нет полного понимания этиологии и патогенеза заболевания, что осложняет разработку эффективных средств его профилактики и терапии. Амилоидный бета-пептид (Ab) - один из ключевых факторов развития БА: дисбаланс между продукцией и выведением Ab приводит к его накоплению в тканях головного мозга и образованию амилоидных бляшек. Человеческий сывороточный альбумин (ЧСА) является природным буфером Ab, неся на себе ~90% Ab сыворотки крови и 40-90% Ab цереброспинальной жидкости. В этой связи, ЧСА рассматривают в качестве терапевтической мишени для лечения БА. Данные клинических испытаний подтверждают эффективность лечения БА посредством замены ЧСА пациента на очищенный фармакологический препарат ЧСА. Этот подход сопровождается выводом из кровотока большого количества природных лигандов ЧСА, что сопряжено со множеством побочных эффектов. Более физиологичный подход – аллостерическое увеличение сродства ЧСА к Ab. Так, наши исследования показывают возможность увеличения сродства ЧСА к Ab путем насыщения ЧСА линолевой кислотой, уровень которой существенно снижается при БА. Полученные нами in vitro данные согласуются с результатами исследований на животных моделях. Отметим, что в подавляющем большинстве случаев исследования Ab ведутся на его олигомерных образцах, что сопряжено с принципиальными экспериментальными сложностями и низкой воспроизводимостью данных. Нами был разработан количественный метод характеризации взаимодействия ЧСА с мономерной формой Ab, позволяющий выявлять лиганды ЧСА, модулирующие это взаимодействие. Настоящий проект направлен на систематический поиск лигандов ЧСА, влияющих на взаимодействие ЧСА с мономерной формой Ab. Выбор лигандов ЧСА для дальнейшей экспериментальной валидации будет проводиться путем применения биоинформатических подходов. Для лигандов ЧСА, модулирующих взаимодействие ЧСА с мономерной формой Ab, будет изучено их влияние на ингибирование реакции фибриллообразования Ab в присутствии ЧСА, а также на снижение цитотоксичности Ab в отношении клеткок нейробластомы человека в присутствии ЧСА. По итогам проекта будет выделена группа низкомолекулярных и белковых лигандов ЧСА, модулирующих взаимодействие ЧСА с Ab, и соответствующим образом влияющих на процесс фибриллообразования Ab и его цитотоксичность. Результаты проекта существенно расширят понимание механизмов развития БА и роли в этом процессе ЧСА и его лигандов, а также станут основой для разработки лекарственных средств нового класса, препятствующих развитию БА по механизму удержания Ab альбумином.

Ожидаемые результаты
Несмотря на повышенный интерес к исследованию этиологии и патогенеза БА и, в частности, к концепции, представляющей человеческий сывороточный альбумин (ЧСА) в качестве буфера амилоидного бета-пептида (Ab) [1-5], исследование влияния лигандов ЧСА на его взаимодействие с Ab ограничивается единичными работами [2, 6] в связи с методологическими трудностями [7]. Разработанный нами количественный метод для характеристики взаимодействия ЧСА с мономерной формой Ab с использованием спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса позволяет успешно решить эту непростую задачу [2]. Полученные в ходе выполнения проекта результаты станут основой для разработки нового конкурентноспособного патогенетического подхода в профилактике и лечении болезни Альцгеймера (БА), который позволит не только улучшить качество жизни пациентов с диагнозом БА, но и повысить экономическую эффективность расходов на лечения этой категории пациентов. В целом, выполнение проекта позволит выделить группу низкомолекулярных и белковых лигандов ЧСА, меняющих параметры взаимодействия ЧСА с Ab и способных влиять на развитие БА посредством сдвига равновесия реакции формирования комплекса ЧСА-Ab. Изучение in vitro эффектов ЧСА и его лигандов на кинетические параметры реакции фибриллообразования и морфологические признаки фибрилл Ab расширит наши представления о молекулярных механизмах формирования амилоидных отложений в центральной нервной системе пациентов с БА и позволит выделить группу лигандов ЧСА, оказывающих влияние на его способность регулировать образование фибрилл Ab в паренхиме головного мозга. Исследование влияния лигандов ЧСА на цитотоксичность Ab in vitro позволит оценить прямые и опосредованные (через ЧСА) эффекты лигандов ЧСА на цитотоксическую активность Ab и их роль в развитии БА. Найденные вещества будут востребованы в доклинических исследованиях в целях разработки лекарственных средств нового класса для лечения/профилактики начальных стадий БА. Также будет получен большой объем данных по взаимодействию различных веществ с Ab, что важно как для изучения механизмов развития БА, так и для поиска лекарственных кандидатов, действующих по механизму прямого взаимодействия с Ab. [1] M. Menendez-Gonzalez, C. Gasparovic, Albumin Exchange in Alzheimer's Disease: Might CSF Be an Alternative Route to Plasma?, Front Neurol 10 (2019) 1036-1036. [2] E.A. Litus, A.S. Kazakov, A.S. Sokolov, E.L. Nemashkalova, E.I. Galushko, U.F. Dzhus, V.V. Marchenkov, O.V. Galzitskaya, E.A. Permyakov, S.E. Permyakov, The binding of monomeric amyloid β peptide to serum albumin is affected by major plasma unsaturated fatty acids, Biochemical and Biophysical Research Communications 510(2) (2019) 248-253. [3] M. Boada, O. López, L. Núñez, Z. Szczepiorkowski, M. Torres, C. Grifols, A. Páez, Plasma exchange for Alzheimer's disease Management by Albumin Replacement (AMBAR) trial: Study design and progress, Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions 5 (2019) 61-69. [4] H.F. Stanyon, J.H. Viles, Human Serum Albumin Can Regulate Amyloid-β Peptide Fiber Growth in the Brain Interstitium: IMPLICATIONS FOR ALZHEIMER DISEASE, Journal of Biological Chemistry 287(33) (2012) 28163-28168. [5] M. Domínguez-Prieto, A. Velasco, L. Vega, A. Tabernero, J. Medina, Aberrant Co-Localization of Synaptic Proteins Promoted by Alzheimer’s Disease Amyloid-β Peptides: Protective Effect of Human Serum Albumin, Journal of Alzheimer's Disease 55 (2016) 1-12. [6] D.C. Bode, H.F. Stanyon, T. Hirani, M.D. Baker, J. Nield, J.H. Viles, Serum Albumin's Protective Inhibition of Amyloid-β Fiber Formation Is Suppressed by Cholesterol, Fatty Acids and Warfarin, Journal of Molecular Biology 430(7) (2018) 919-934. [7] M.G. Zagorski, J. Yang, H. Shao, K. Ma, H. Zeng, A. Hong, [13] Methodological and chemical factors affecting amyloid β peptide amyloidogenicity, Methods in Enzymology, Academic Press1999, pp. 189-204.

 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Аннотация результатов, полученных в 2020 году
Одним из перспективных направлений лечения болезни Альцгеймера (БА) является замена сывороточного альбумина пациента на очищенный препарат человеческого сывороточного альбумина (ЧСА). В сыворотке крови и спинномозговой жидкости ЧСА выполняет функцию депо амилоидного бета-пептида (Ab), одного из основных участников патогенеза БА. Замена альбумина на очищенный препарат ЧСА позволяет ускорить выведение Ab из центральной нервной системы. В то же время, ускорения клиренса Ab можно добиться за счёт усиления сродства ЧСА к Ab посредством аллостерической регуляции. Разработка этого подхода требует проведения систематического поиска лигандов ЧСА и исследования их влияния на взаимодействие ЧСА с Ab. На основе биоинформатического анализа нами была сформирована панель низкомолекулярных лигандов ЧСА небелковой природы, ассоциированных с БА, подлежащих экспериментальному изучению на предмет их влияния на равновесие ЧСА-Ab (далее ‘панель’). В качестве первоначальных источников данных использовали базу данных DrugBank и онлайн-ресурс Alzforum. В качестве вспомогательных критериев отбора кандидатов использовали величины их растворимости в воде, концентрации в плазме крови и проницаемости через гематоэнцефалический барьер. Итоговая панель включает в себя 104 кандидата. По результатам моделирования структур трехмерных комплексов ЧСА с отдельными кандидатами (азотсодержащими гетероароматическими соединениями) панель была дополнена триптофаном (TRP) и серотонином (SRO). Методом поверхностного плазмонного резонанса изучено влияние на равновесные и кинетические параметры взаимодействия ЧСА с мономерной формой Ab40/42 для следующих отобранных кандидатов: ибупрофен (IBU), рисперидон (RIS), SRO, TRP. Показано, что все кандидаты, за исключением TRP, усиливают сродство ЧСА к Ab. Терапевтические уровни IBU снижают величину равновесной константы диссоциации комплекса ЧСА-Ab40/42 (KD) в 3,5/40 раз, соответственно. Полученный результат согласуется с данными Американской академии неврологии о снижении риска развития БА на 40% при систематическом приеме IBU. RIS избирательно усиливает сродство ЧСА к Ab42: 100 мкМ RIS снижают величину KD в 82 раза. Несмотря на близость химических структур TRP и SRO, TRP не оказывает выраженного влияния на сродство ЧСА к Ab, тогда как SRO способствует взаимодействию ЧСА-Ab40/42: 1 мМ SRO снижает величину KD в 7/17 раз, соответственно. Различия в действии TRP и SRO можно объяснить различиями в их влиянии на четвертичную структуру ЧСА (накопление высокомолекулярных форм белка в присутствии SRO), а также отличиями в паттернах их связывания с ЧСА, обнаруженными in silico. Усиление взаимодействия ЧСА-Ab может включать в себя прямое взаимодействие SRO с Ab, приводящее к увеличению сродства последнего к ЧСА. Наличие прямого взаимодействия между SRO и Ab подтверждается исследованиями параметров кинетики реакции фибриллообразования Ab в присутствии ЧСА и его лигандов, показавшими выраженную способность SRO ингибировать фибриллообразование Ab40, превосходящую таковую для TRP. SRO-индуцируемое усиление взаимодействия ЧСА с мономерной формой Ab и ингибирование процесса фибриллообразования Ab частично объясняют снижение количества отложений Ab в центральной нервной системе возрастных пациентов с нормальным когнитивным статусом при систематическом приеме ингибиторов обратного захвата SRO. В целом, результаты, полученные на данном этапе выполнения проекта, подтверждают эффективность примененного нами подхода к поиску лигандов ЧСА, обладающих способностью модулировать сродство ЧСА к Ab, а также дополняют современные представления о молекулярных механизмах влияния лигандов ЧСА на развитие БА и демонстрируют высокий потенциал направленного усиления взаимодействия ЧСА с Ab, что в совокупности может послужить основой для разработки средств терапии и профилактики БА.

 

Публикации

1. - Serotonin improves human serum albumin affinity to amyloid peptide -, - (год публикации - )

Аннотация результатов, полученных в 2021 году
Для систематического поиска пептидных/белковых лигандов ЧСА, модулирующих его взаимодействие с Аβ-пептидом, в целях изучения молекулярных механизмов болезни Альцгеймера и исследования их влияния на взаимодействие ЧСА с Ab, в на втором году выполнения проекта нами были проанализированы базы данных DrugBank, BioGRID и IntAct, а также онлайн ресурса Alzforum. Была сформирована панель из 11 пептидов и 34 белков, потенциально способных модулировать взаимодействие ЧСА-Ab. В качестве основных критериев отбора использовали величину молекулярной массы, внеклеточную локализацию и ассоциацию с БА, в соответствии с базой данных DisGeNET и платформой Open Targets. К наиболее перспективным белковым кандидатам были отнесены S100A8, трансферрин, ингибитор С1 эстеразы, цистатин С. Изучение влияния перечисленных белковых кандидатов на взаимодействие ЧСА c мономерной формой Ab методом спектроскопии поверхностного плазмонного резонанса показало, что S100A8 блокирует связывание ЧСА с мономерной формой Ab.Мы обнаружили прямое взаимодействие ингибитора С1 эстеразы с мономерной формой Ab, а также впервые оценили кинетические/равновесные параметры взаимодействия трансферрина с мономерной формой Ab. Мы продолжили изучение влияния лигандов ЧСА на кинетику процесса образования фибрилл Ab в присутствии/отсутствие ЧСА с помощью флуоресцентного теста с тиофлавином Т. Были изучены эффекты низкомолекулярных лигандов ЧСА: ибупрофена, холестерина, прогестерона, тестостерона, эстрадиола и рисперидона. Показано, что ибупрофен усиливает ингибирующий эффект ЧСА в отношении фибрилляции Ab, в соответствии с данными по усилению взаимодействия ЧСА с мономерной формой Ab в присутствии ибупрофена, а также данными эпидемиологических и животных исследований. Данные метода просвечивающей электронной микроскопии показали, что совместное воздействие ЧСА и ибупрофена препятствует формированию зрелых фибрилл Ab. Холестерин, прогестерон, тестостерон, эстрадиол и рисперидон снижали ингибирующую активность ЧСА в отношении фибрилляции Ab. Между тем, прогестерон подавлял фибрилляцию Ab в отсутствие ЧСА, что объясняет повышенный риск развития БА у женщин в период постменопаузы. В целом, результаты выполнения проекта подтвердили эффективность выбранного нами подхода к поиску лигандов ЧСА, модулирующих его взаимодействие с Ab. Нами были найдены лиганды ЧСА как усиливающие, так и препятствующие его взаимодействию с Ab. Полученные данные могут быть использованы для разработки новых подходов к профилактике БА. C этой точки зрения наиболее перспективным представляется ибупрофен, который способен стать основой для разработки лекарственных средств нового поколения. Полученные результаты позволяют определить участки молекулы ЧСА, воздействие на которые позволяет регулировать его взаимодействие с Ab. Новые данные о прямых взаимодействиях отдельных лигандов ЧСА с Ab углубляют наше понимание молекулярных механизмов развития БА.

 

Публикации

1. Литус Е.А., Казаков А.С., Дерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л, Шевелева М.П., Назипова А.А., Пермякова М.Е., Разникова Е.В., Уверский В.Н., Пермяков С.Е. Serotonin Promotes Serum Albumin Interaction with the Monomeric Amyloid β Peptide international journal of molecular sciences, 22 (11):5896 (год публикации - 2021) https://doi.org/10.3390/ijms22115896

2. Дерюшева Е.И., Е. А. Литус Е.А., Немашкалова Е.Л., Шевелева М.П., Пермяков C.Е. Систематический поиск низкомолекулярных лигандов сывороточного альбумина, моделирующих его взаимодействие с Аb-пептидом, в целях изучения молекулярных механизмов болезни Альцгеймера Сборник тезисов VIII Международная научно-практическая конференция молодых ученых: биофизиков, биотехнологов, молекулярных биологов и вирусологов, с. 275 (год публикации - 2021)

3. Дерюшева Е.И., Казаков А.С., Немашкалова Е.Л., Шевелева М.П., Назипова А.А., Пермякова М.Е., Разникова Е.В., Пермяков С.Е., Литус Е.А. Modulation of human serum albumin interaction with amyloid β peptide by ibuprofen, risperidone, serotonin and tryptophan FEBSOpenBio, - (год публикации - 2022)

4. Дерюшева Е.И., Литус Е.А. Оценка одиночных нуклеотидных полиморфизмов человеческого сывороточного альбумина, ассоциированных с болезнью Альцгеймера Биомедицина, - (год публикации - 2022)

5. Дерюшева Е.И., Литус Е.А., Казаков А.С., Немашкалова Е.Л., Шевелева М.П., Пермяков С.Е. Изучение влияния серотонина и триптофана на взаимодействие сывороточного альбумина с амилоидным бета-пептидом XXXIV Международная зимняя молодежная научная школа "Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии", с. 17 (год публикации - 2022)

6. Дерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л., Шевелева М.П., Пермяков С.Е., Литус Е.А. In search for the peptide/protein ligands of human serum albumin able to affect its interaction with amyloid β peptide Bioinformatics of genome regulation and structure/systems biology (BGRS/SB-2022), - (год публикации - 2022)

7. Немашкалова Е.Л, Литус Е.А., Казаков А.С., Дерюшева Е.И., Шевелева М.П., Назипова А.А., Пермякова М.Е., Разникова Е.В., Пермяков С.Е. Влияние природных лигандов человеческого сывороточного альбумина на его взаимодействие с амилоидным бета-пептидом III объединенный научный форум физиологов, биохимиков и молекулярных биологов. VII Съезд биохимиков и молекулярных биологов России. X Российский симпозиум "Белки и пептиды". VII Съезд физиологов СНГ. Научные труды., том 2, с. 110 (год публикации - 2021)

8. Немашкалова Е.Л., Дерюшева Е.И., Казаков А.С., Шевелева М.П., Пермяков С.Е., Литус Е.А. Low molecular weight ligands - activators of human serum albumins interaction with amyloid β peptide Bioinformatics of genome regulation and structure/systems biology (BGRS/SB-2022), - (год публикации - 2022)

Аннотация результатов, полученных в 2022 году
В рамках третьего года выполнения проекта было изучено влияние низкомолекулярных (дигидрокверцетин, l-тироксин, глюкоза, аскорбиновая кислота, мефенамовая кислота, оксибутинин, мелатонин), пептидных (интерферон-бета-1b, инсулин детемир, семаглутид, лираглутид, эксенатид, эналаприлат, аргатробан, октреотид, ванкомицин, ампициллин, бензилпенициллин) и белковых (S100A8, серотрансферрин, ингибитор С1 эстеразы) лигандов ЧСА на его способность образовывать комплекс с Ab. Исследование влияния лигандов на взаимодействие ЧСА с мономерной формой Ab изучали методом биослойной интерферометрии. В результате исследования были сформированы группа лигандов, усиливающих взаимодействие ЧСА-Ab (аргатробан, оксибутинин, L-тироксин, эналаприлат, октреотид) и группа лигандов, препятствующих взаимодействию ЧСА-Ab (эксенатид, лираглутид, S100A8, мелатонин, мефенамовая кислота, глюкоза, семаглутид). Кроме того, были найдены и охарактеризованы новые взаимодействия Ab с некоторыми лигандами (октреотид, лираглутид, эксенатид, интерферон-бета-1b), не описанные ранее в литературе. Кинетическое исследование образования фибрилл Ab40 с помощью теста с тиофлавином Т показало, что некоторые из выбранных лигандов (оксибутинин, l-тироксин, мелатонин, эксенатид, S100А8, ингибитор С1 эстеразы) ингибируют образование фибрилл Ab, другие (лираглутид, семаглутид, октреотид) подавляли ингибирующий эффект ЧСА по отношению к данному процессу. При этом в отсутствие ЧСА семаглутид и лираглутид стимулировали, а октреотид не проявлял значимого влияния на процесс фибрилоообразования Ab. Отметим, что эналаприлат усиливал ингибирующий эффект ЧСА по отношению к процессу образования фибрилл Ab, но без ЧСА не влиял на процесс фибриллобразования. Данные, полученные методом биослойной интерферометрии и результаты кинетических исследований образования фибрилл с помощью теста с тиофлавином Т были подтверждены методом трансмиссионной микроскопии. Для пептидных/белковых лигандов на основе данных, полученных методом молекулярного докинга, локализованы сайты связывания с ЧСА, что для ряда лигандов позволяет объяснить молекулярный механизм их влияния на процесс связывания ЧСА с Ab и процесс фибриллобразования. Исследование цитотоксичности Ab42 на клетках нейробластомы SH-SY5Y в присутствии ЧСА и его лигандов показало, что ибупрофен, усиливающий взаимодействие ЧСА с мономерной формой Ab и увеличивающий ингибирующий эффект ЧСА по отношению к процессу образования фибрилл Ab, усиливает цитопротекторный эффект ЧСА. Таким образом, к концу третьего года выполнения проекта были отобраны лиганды ЧСА, которые имеют потенциальную способность ингибировать процесс накопления Ab в центральной нервной системе пациентов и стимулировать его выведение в периферический кровоток. Полученные данные могут быть использованы как для разработки новых подходов к терапии болезни Альцгеймера (БА), так и для изучения участия некоторых из отобранных кандидатов в метаболизме Ab, поскольку они могут обуславливать прогрессию БА или развитие нежелательных побочных эффектов при лечении сопутствующих БА заболеваний.

 

Публикации

1. Дерюшева Е.И., Мачулин А.В., Литус Е.А. Virtual screening of human serum albumin mutants to optimize the search for its forms that increase affinity to amyloid-β peptide BIO Web of Conferences, 57, 02009. (год публикации - 2023) https://doi.org/10.1051/bioconf/20235702009

2. Дерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л., Шевелёва М.П., Литус Е.А. Биоинформатический поиск и формирование панели лигандов сывороточного альбумина, модулирующих его взаимодействие с Аβ-пептидом Доклады Международной конференции “Математическая биология и биоинформатика”. Под ред. В.Д. Лахно., Том 9. Пущино: ИМПБ РАН, 2022. Статья № e34. (год публикации - 2022) https://doi.org/10.17537/icmbb22.1

3. Е.А. Литус, Е.Л. Немашкалова, А.А. Волгжанникова, Е.И. Дерюшева Влияние L-тироксина, природного лиганда человеческого сывороточного альбумина, на кинетику фибриллообразования бета-амилоидного пептида Биомедицина, - (год публикации - 2023)

4. Е.А.Литус, Е.И. Дерюшева Альбумин VS Альцгеймер Биомолекула, «БИО/МОЛ/ТЕКСТ»-2022/2023 (год публикации - 2023)

5. Литус Е.А., Казаков А.С., Дерюшева Е.И., Шевелева М.П., Мачулин А.В., Назипова А.А., Пермякова М.Е., Уверский В.Н., Пермяков С.Е. Ibuprofen Favors Binding of Amyloid-β Peptide to Its Depot, Serum Albumin International Journal of Molecular Sciences, 23(11):6168 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.3390/ijms23116168

6. Локтюшов Е.В., Литус Е.А., Дерюшева Е.И. Систематический поиск пептидных и белковых лигандов человеческого сывороточного альбумина, способных модулировать его взаимодействие с β-амилоидным пептидом Acta Biomedica Scientifica, Том 7, N5-1, с. 19-26 (год публикации - 2022) https://doi.org/10.29413/ABS.2022-7.5-1.3

7. Шевелёва М.П., Дерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л., Мачулин А.В., Литус Е.А. Роль человеческого сывороточного альбумина в профилактике и лечении болезни Альцгеймера Журнал общей биологии, № 2, том 84, с. 83–97 (год публикации - 2023) https://doi.org/10.31857/S0044459623020069

8. Боброва Л.А., Дерюшева Е.И., Литус Е.А. Лекарственная панель лигандов человеческого сывороточного альбумина базы данных DRUGBANK, способных модулировать его комплексообразование с амилоидным β-пептидом Сборник тезисов IX Международной конференции молодых ученых: вирусологов, биотехнологов, биофизиков, молекулярных биологов и биоинформатиков, c. 7 (год публикации - 2022)

9. Литус Е.А., Дерюшева Е.И., Назипова А.А., Немашкалова Е.Л. Влияние холестерина и его производных на способность сывороточного альбумина ингибировать реакцию образования фибрилл амилоидного бета-пептида Сборник тезисов - Конференция с международным участием «Медицинская физика, физиология и смежные дисциплины в академической и вузовской науке», посвящённая 100-летию МГМСУ им. А.И. Евдокимова, с. 239-240 (год публикации - 2022)

10. Литус Е.А., Дерюшева Е.И., Немашкалова Е.Л., Вологжанникова А.А., Шевелева М.П. Glucagon­like peptide­1 receptor agonists affect fibrillation of amyloidbeta peptide FEBS Open Bio, - (год публикации - 2023)

11. Мачулин А.В., Немашкалова Е.Л., Литус Е.А. Исследование влияния ибупрофена на связывание человеческого сывороточного альбумина с β-амилоидным пептидом Сборник тезисов - XXIX Российская конференция по электронной микроскопии, с. 204-205 (год публикации - 2022)

12. Немашкалова Е.Л., Вологжанникова А.А., Казаков А.С., Дерюшева Е.И., Шевелёва М.П., Левашов П.А., Шукуров Р.Р., Литус Е.А. Interaction of serotransferrin and C1-esterase inhibitor with amyloid-β peptide Biophysical Reviews, - (год публикации - 2023)

13. Немашкалова Е.Л., Литус Е.А., Дерюшева Е.И., Шевелева М.П., Назипова А.А. Cholesterol, estradiol and testosterone suppress human serum albumin-induced inhibition of amyloid-beta peptide fibrillation Special Issue "Selected Papers from the 6th European Congress on Neurology and Brain Disorders", - (год публикации - 2022)

Возможность практического использования результатов
За три года выполнения проекта нами были отобраны перспективные кандидаты, лиганды ЧСА, способные влиять на его взаимодействие с Ab. Особый интерес представляют лиганды, усиливающие это взаимодействие (аргатробан, l-тироксин, ибупрофен, серотонин, оксибутинин, эналаприлат, октреотид). За исключением аргатробана и октреотида, найденные кандидаты прямо или опосредовано (через ЧСА) ингибируют образование фибрилл Ab. Наблюдаемые нами in vitro эффекты согласуются с эпидемиологическими наблюдениями, например, со снижением риска развития болезни Альцгеймера (БА) при длительном приеме ибупрофена, или снижении уровня l-тироксина в цереброспинальной жидкости у пациентов с диагнозом БА [1-3]. Отобранные кандидаты могут стать основой для разработки новых подходов к терапии и профилактике БА. С другой стороны, нами были найдены вещества, взаимодействующие с Ab напрямую, некоторые из которых (S100A8, InC1, интерферон-бета-1b) могут стать новыми мишенями для разработки терапевтических подходов к лечению БА. Кроме того, наши данные позволяют лучше понять молекулярные механизмы, лежащие в основе клинических эффектов на течение БА таких лекарственных средств как инсулин детемир, эксенатид [5,6]. Для другой группы лекарственных средств (семаглутид, лираглутид, октреотид, рисперидон), препятствующих взаимодействию ЧСА с Ab, а в случае семаглутида и лираглутида даже стимулирующих образование фибрилл Ab, найденные эффекты дают повод для изучения этих лекарственных средств на предмет влияния на метаболизм ключевого участника патогенеза БА – Ab. К сожалению, эти молекулярные механизмы для большинства кандидатов не были изучены, хотя они могут быть причиной серьезных побочных эффектов у пациентов с БА при использовании лекарственных средств данной группы. Так, наши результаты in vitro хорошо соотносятся с клиническими наблюдениями об отрицательном влиянии рисперидона на метаболизм Ab [7]. Интересным представляется установленный нами факт, что препараты одной лекарственной группы (противодиабетические препараты, аналоги (GLP-1)) противоположно влияют на процесс образования фибрилл Ab40. Изучение найденного эффекта поможет в понимании процесса образования фибрилл Ab и в разработке ингибиторов данного процесса. Важно, что продолжение исследований в данной области позволит найти новые подходы к разработке лекарственных средств против БА, а в некоторых случаях поможет найти персонализированный подход к пациентам, страдающим сопутствующими заболеваниями, например, сахарным диабетом. 1. Litus, E. A.; Kazakov, A. S.; Deryusheva, E. I.; Nemashkalova, E. L.; Shevelyova, M. P.; Machulin, A. V.; Nazipova, A. A.; Permyakova, M. E.; Uversky, V. N.; Permyakov, S. E., Ibuprofen Favors Binding of Amyloid-β Peptide to Its Depot, Serum Albumin. Int J Mol Sci 2022, 23, (11) 2. Kim, J. H.; Lee, H. S.; Kim, Y. H.; Kwon, M. J.; Kim, J.-H.; Min, C. Y.; Yoo, D. M.; Choi, H. G., The Association Between Thyroid Diseases and Alzheimer’s Disease in a National Health Screening Cohort in Korea. Frontiers in Endocrinology 2022, 13. 3. Johansson, P.; Almqvist, E. G.; Johansson, J.-O.; Mattsson, N.; Hansson, O.; Wallin, A.; Blennow, K.; Zetterberg, H.; Svensson, J., Reduced cerebrospinal fluid level of thyroxine in patients with Alzheimer's disease. Psychoneuroendocrinology 2013, 38, (7), 1058-1066. 4. Krause, G.; Lima, K.; Levorse, V.; Haute, G.; Benedetti Gassen, R.; Garcia, M.; Pedrazza, L.; Donadio, M.; Luft, C.; Oliveira, J., Exenatide induces autophagy and prevents the cell regrowth in HepG2 cells. EXCLI journal 2019, 18, 540-548. 5. Claxton, A.; Baker, L. D.; Hanson, A.; Trittschuh, E. H.; Cholerton, B.; Morgan, A.; Callaghan, M.; Arbuckle, M.; Behl, C.; Craft, S., Long-acting intranasal insulin detemir improves cognition for adults with mild cognitive impairment or early-stage Alzheimer's disease dementia. Journal of Alzheimer's disease : JAD 2015, 44, (3), 897-906 6. Zhou, B.; Zissimopoulos, J.; Nadeem, H.; Crane, M. A.; Goldman, D.; Romley, J. A., Association between exenatide use and incidence of Alzheimer's disease. Alzheimer's & Dementia: Translational Research & Clinical Interventions 2021, 7, (1), e12139. 7. Bloniecki Kallio, V.; Freund-Levi, Y.; Blennow, K.; Aarsland, D.; Cummings, J.; Winblad, B., EFFECTS OF RISPERIDONE AND GALANTAMINE TREATMENT ON ALZHEIMER BIOMARKER LEVELS IN CEREBROSPINAL FLUID. Alzheimer's & Dementia 2017, 13, P1047-P1048.