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 проекта 19-14-00122
НазваниеМитохондриальная регуляция взаимосвязи метаболических путей, определяющих тип гибели опухолевых клеток
Руководитель Гогвадзе Владимир Георгиевич, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени M.В.Ломоносова» , г Москва
Конкурс №35 - Конкурс 2019 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами»
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-208 - Молекулярная биология
Ключевые слова рак, апоптоз, митохондрии, аутофагия, дробление, слияние, окислетельный стресс
Код ГРНТИ76.03.31
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Проект направлен на решение важной проблемы медицины - повышение чувствительности раковых клеток к противоопухолевым препаратам. Это будет достигнуто в результате воздействия на метаболические пути, ответственные за связь между различными видами гибели клеток. Достижение цели будет способствовать разработке новых лекарственных средств и выработке терапевтических стратегий, что позволит в будущем повысить эффективность борьбы с онкологическими заболеваниями.
Конкретной задачей в рамках поставленной проблемы является исследование роли митохондрий в качестве регуляторов метаболических путей, определяющих тип гибели раковых клеток. Основной стратегией борьбы с онкологическими заболеваниями является стимуляция механизмов программируемой гибели клеток, одним из наиболее изученных видов которой является апоптоз. Митохондрии играют ключевую роль в инициации и реализации апоптоза. Кроме того, митохондрии участвуют в регуляции таких процессов как аутофагия, стресс эндоплазматического ретикулума, окислительный стресс. Важную роль в контроле качества митохондрий в клетке играет митофагия, разновидность аутофагии, направленной на уничтожение поврежденных митохондрий. Учитывая участие митохондрий в различных типах клеточной гибели, можно предположить, что, воздействие на эти органеллы, позволит как стимулировать иные, нежели апоптоз, формы гибели клеток, так и регулировать баланс между ними. Это чрезвычайно важно для выбора стратегии борьбы с опухолями, поскольку стимуляция иных форм гибели клеток в тех опухолях, в которых апоптоз подавлен, даст возможность уничтожать их обходными путями.
В ходе выполнения проекта будет исследована взаимосвязь метаболических путей, вовлеченных как в апоптоз, так в другие формы гибели клеток, а также процессов, как прямо, так и опосредованно, воздействующих на митохондрии, в том числе изменения структуры митохондриальной сети – процессы дробления и слияния (fission/fusion). Наиболее важным представляется баланс между апоптозом и аутофагией, механизмом выживания клеток, и ее митохондриальной направленностью, митофагии. Стимуляция митофагии ведет к элиминации поврежденных митохондрии, представляющих опасность для клетки, к примеру, генерирующих активные формы кислорода. Это вызовет снижение эффекта терапии, поскольку затронет и про-апоптотические митохондрии, органеллы с пермеабилизованной внешней мембраной и генерирующие активные формы кислорода.
Будут изучены белки и ферменты, принимающие участие как в апоптозе, так и в других формах клеточной гибели, а также метаболические пути, регулирующих клеточную энергетику и состояние митохондриальной сети в клетке. В частности, Bid, расщепление которого лизосомальными катепсинами способно инициировать митохондриальный путь апоптоза; белки BNIP3 и BNIP3L, также известный как NIX, содержащие домен BH3, и способные стимулировать как апоптоз, так и аутофагию; белки регулирующие процессы слияния и дробления митохондрий, модулирующие состояние митохондрий в клетке.
Выполнение проекта позволит получить новые данные о роли митохондрий в регуляции взаимосвязи между различными формами клеточной гибели, дать ответ на вопрос, как специфическое воздействие на эти метаболические пути может способствовать утилизации опухолевых клеток. Задачи, заявленные в проекте чрезвычайно актуальны. Устойчивость опухолей к терапии является главным препятствием на пути лечения онкологических больных. Поиски возможностей повышения эффективности борьбы с раком – первоочередная задача онкологии. Предлагаемый проект находится на переднем крае исследования медико-биологической области науки. Совокупность ранее полученных результатов, потенциал группы, а также имеющиеся в лаборатории возможности позволяют надеяться на успешное выполнение поставленных в данном проекте задач. Полученные результаты будут востребованы в научно-исследовательских учреждениях, вовлечённых в разработку и тестирование новых терапевтических соединений.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Валтер К.,Максимчик П., Абдрахманов А., Сеничкин В., Животовский Б., Гогвадзе В.
Distinct effects of etoposide on glutamine-addicted neuroblastoma
Cellular Molecular Life Sciences (год публикации - 2019)
10.1007/s00018-019-03232-z
2.
Вострикова С.М., Гринев А.Б., Гогвадзе В.Г.
Активные формы кислорода и антиоксиданты в канцерогенезе и терапии опухолей
Биохимия, том 85, вып. 10, с. 1474 – 1488 (год публикации - 2020)
10.31857/S0320972520100139
3.
Смолина Н., Худяков А., Князева А., Злотина А., Сухарева К., Кондратов К., Гогвадзе В., Животовский Б., Сейерсен Т., Костарева А.
Desmin mutations result in mitochondrial dysfunction regardless of their aggregation properties
Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis (год публикации - 2020)
10.1016/j.bbadis.2020.165745
4. Бикмулина Р.Ю., Кошелева Н.В., Шпичка А.И., Тимашев П.С., Юсупов В.И. Максимчик П.В., Гогвадзе В.Г., Рочев Ю.А. Photobiomodulation enhances mitochondrial respiration in an in vitro rotenone model of Parkinson’s disease. Optical Engineering, т. 59, №6 (год публикации - 2020)
5. Гогвадзе В., Животовский Б. Analysis of Mitochondrial Dysfunction during Cell Death Methods in Molecular Biology, Springer Science+Business Media, New York (год публикации - 2020)
6.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis in plants: from semantic appeal to empirical rejection
BioRxiv (год публикации - 2020)
10.1101/2020.09.26.314583
7.
Абдрахманов А, Япрынцева МА, Каминский ВО, Животовский Б, Гогвадзе В
Receptor-Mediated Mitophagy Rescues Cancer Cells under Hypoxic Conditions
Camcers, н. 16, т. 13, стр 4027- . doi: 10.3390/cancers13164027 (год публикации - 2021)
10.3390/cancers13164027
8.
Жанг И, Япрынцева, МА, Вдовин А, Максимчик П, Животовский Б, Гогвадзе В
Modeling hypoxia facilitates cancer cell survival through downregulation of p53 expression
Chem Biol Interact, 345:109553 (год публикации - 2021)
10.1016/j.cbi.2021.109553
9.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis is not conserved in plants as revealed by critical examination of a model for plant apoptosis-like cell death
BMC Biology, н. 1, т. 19 (год публикации - 2021)
10.1186/s12915-021-01018-z
10. Япрынцева М.А., Животовский Б., Гогвадзе В. Induction and Detection of Mitophagy Methods Molecular Biology, т. 2445 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Валтер К.,Максимчик П., Абдрахманов А., Сеничкин В., Животовский Б., Гогвадзе В.
Distinct effects of etoposide on glutamine-addicted neuroblastoma
Cellular Molecular Life Sciences (год публикации - 2019)
10.1007/s00018-019-03232-z
2.
Вострикова С.М., Гринев А.Б., Гогвадзе В.Г.
Активные формы кислорода и антиоксиданты в канцерогенезе и терапии опухолей
Биохимия, том 85, вып. 10, с. 1474 – 1488 (год публикации - 2020)
10.31857/S0320972520100139
3.
Смолина Н., Худяков А., Князева А., Злотина А., Сухарева К., Кондратов К., Гогвадзе В., Животовский Б., Сейерсен Т., Костарева А.
Desmin mutations result in mitochondrial dysfunction regardless of their aggregation properties
Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis (год публикации - 2020)
10.1016/j.bbadis.2020.165745
4. Бикмулина Р.Ю., Кошелева Н.В., Шпичка А.И., Тимашев П.С., Юсупов В.И. Максимчик П.В., Гогвадзе В.Г., Рочев Ю.А. Photobiomodulation enhances mitochondrial respiration in an in vitro rotenone model of Parkinson’s disease. Optical Engineering, т. 59, №6 (год публикации - 2020)
5. Гогвадзе В., Животовский Б. Analysis of Mitochondrial Dysfunction during Cell Death Methods in Molecular Biology, Springer Science+Business Media, New York (год публикации - 2020)
6.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis in plants: from semantic appeal to empirical rejection
BioRxiv (год публикации - 2020)
10.1101/2020.09.26.314583
7.
Абдрахманов А, Япрынцева МА, Каминский ВО, Животовский Б, Гогвадзе В
Receptor-Mediated Mitophagy Rescues Cancer Cells under Hypoxic Conditions
Camcers, н. 16, т. 13, стр 4027- . doi: 10.3390/cancers13164027 (год публикации - 2021)
10.3390/cancers13164027
8.
Жанг И, Япрынцева, МА, Вдовин А, Максимчик П, Животовский Б, Гогвадзе В
Modeling hypoxia facilitates cancer cell survival through downregulation of p53 expression
Chem Biol Interact, 345:109553 (год публикации - 2021)
10.1016/j.cbi.2021.109553
9.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis is not conserved in plants as revealed by critical examination of a model for plant apoptosis-like cell death
BMC Biology, н. 1, т. 19 (год публикации - 2021)
10.1186/s12915-021-01018-z
10. Япрынцева М.А., Животовский Б., Гогвадзе В. Induction and Detection of Mitophagy Methods Molecular Biology, т. 2445 (год публикации - 2022)
Публикации
1.
Валтер К.,Максимчик П., Абдрахманов А., Сеничкин В., Животовский Б., Гогвадзе В.
Distinct effects of etoposide on glutamine-addicted neuroblastoma
Cellular Molecular Life Sciences (год публикации - 2019)
10.1007/s00018-019-03232-z
2.
Вострикова С.М., Гринев А.Б., Гогвадзе В.Г.
Активные формы кислорода и антиоксиданты в канцерогенезе и терапии опухолей
Биохимия, том 85, вып. 10, с. 1474 – 1488 (год публикации - 2020)
10.31857/S0320972520100139
3.
Смолина Н., Худяков А., Князева А., Злотина А., Сухарева К., Кондратов К., Гогвадзе В., Животовский Б., Сейерсен Т., Костарева А.
Desmin mutations result in mitochondrial dysfunction regardless of their aggregation properties
Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis (год публикации - 2020)
10.1016/j.bbadis.2020.165745
4. Бикмулина Р.Ю., Кошелева Н.В., Шпичка А.И., Тимашев П.С., Юсупов В.И. Максимчик П.В., Гогвадзе В.Г., Рочев Ю.А. Photobiomodulation enhances mitochondrial respiration in an in vitro rotenone model of Parkinson’s disease. Optical Engineering, т. 59, №6 (год публикации - 2020)
5. Гогвадзе В., Животовский Б. Analysis of Mitochondrial Dysfunction during Cell Death Methods in Molecular Biology, Springer Science+Business Media, New York (год публикации - 2020)
6.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis in plants: from semantic appeal to empirical rejection
BioRxiv (год публикации - 2020)
10.1101/2020.09.26.314583
7.
Абдрахманов А, Япрынцева МА, Каминский ВО, Животовский Б, Гогвадзе В
Receptor-Mediated Mitophagy Rescues Cancer Cells under Hypoxic Conditions
Camcers, н. 16, т. 13, стр 4027- . doi: 10.3390/cancers13164027 (год публикации - 2021)
10.3390/cancers13164027
8.
Жанг И, Япрынцева, МА, Вдовин А, Максимчик П, Животовский Б, Гогвадзе В
Modeling hypoxia facilitates cancer cell survival through downregulation of p53 expression
Chem Biol Interact, 345:109553 (год публикации - 2021)
10.1016/j.cbi.2021.109553
9.
Минина Е.А., Дофини А.Н., Балхауз Ф., Гогвадзе В.Г., Смертенко А.П., Божков П.В.
Apoptosis is not conserved in plants as revealed by critical examination of a model for plant apoptosis-like cell death
BMC Biology, н. 1, т. 19 (год публикации - 2021)
10.1186/s12915-021-01018-z
10. Япрынцева М.А., Животовский Б., Гогвадзе В. Induction and Detection of Mitophagy Methods Molecular Biology, т. 2445 (год публикации - 2022)