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 21-74-20122
НазваниеДинамика транскриптома и протеома в процессе индуцированной гранулоцитарной дифференцировки
Руководитель Згода Виктор Гаврилович, Доктор биологических наук
Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научно-исследовательский институт биомедицинской химии имени В.Н. Ореховича" , г Москва
Конкурс №51 - Конкурс 2021 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными
Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-202 - Протеомика; структура и функции белков
Ключевые слова протеомика, транскриптомика, системная биология, клеточная дифференцировка, лейкоз
Код ГРНТИ34.15.51
ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ
Аннотация
Дифференцировка клеток – уникальный биологический процесс, который определяет развитие сложного многоклеточного организма из единственной клетки, участвует в процессах старения, развития патологических состояний. В основе дифференцировки лежит цепочка молекулярных событий, необходимых для приобретения клетками зрелого фенотипа и основанных на высококоординированной регуляции генной экспрессии
Транскрипция и деградация мРНК, с одной стороны, и трансляция и распад белков – с другой, составляют две пары фундаментальных клеточных процессов, которые определяют жизненный цикл клетки и ее дифференцировку, в том числе. Каждый из процессов контролируется ген-регулирующими механизмами. Однако, фундаментальный вопрос о том, как информация, заложенная в геноме, процессируясь на этапах транскрипции, трансляции и деградации биомолекул, реализуется в индивидуальный протеом остается невыясненной ни на качественном, ни, тем более, на количественном уровне. Большая часть современных исследований направлена на изучение конечного итога этой сложной регуляции, а именно на определение кратных изменений в содержании мРНК или белков в ходе дифференцировки по сравнению с недифференцированными клетками. В нашем проекте мы предлагаем провести двумерную омиксную регистрацию изменений транскриптома и протеома в динамике: с одной стороны, измеряя скорость изменения концентраций мРНК и белков, с другой стороны, измеряя скорость их катаболизма (время полураспада) в процессе дифференцировки.
Таким образом, основной фундаментальной целью проекта является выяснение роли взаимоотношений процессов транскрипции, трансляции и распада белков и соответствующей мРНК при индуцируемой дифференцировке.
Клетки линий HL-60 и NB4 являются востребованными модельными объектами для исследования молекулярной природы гранулоцитарной дифференцировки. Обе клеточные линии под воздействием ретиноевой кислоты (ATRA) приобретают фенотип зрелых гранулоцитов (нейтрофилов), характеризующихся сегментоядерной морфологией и экспрессией поверхностных маркеров CD11b и CD38. Миелоидные клетки линий HL-60 и NB4 отличаются на молекулярно-генетическом уровне: линия клеток NB4 несет химерный ген PML-RARα, образующийся в результате транслокации t(15;17) между хромосомами 15 и 17; клетки линий HL-60 несут ген RARα дикого типа, но характеризуются наличием делеции гена p53 и многократной амплификаций гена c-MYC.
Двумерное исследование динамики изменений транскриптома и протеома клеток линий HL-60 и NB4 под действием ATRA позволит определить специфические для различного генотипа молекулярные механизмы индуцированной гранулоцитарной дифференцировки, зависящие от скорости транскрипции, трансляции и распада мРНК и белков. Клетки хронического миелолейкоза линии K562, невосприимчивые к действию ATRA, будут использованы в качестве отрицательного контроля ATRA-индуцированной дифференцировки.
Среди потенциальных регуляторных молекул клетки следует особо выделить транскрипционные факторы (ТФ), обладающие способностью связываться с промоторными областями ДНК и активировать или, наоборот, супрессировать транскрипцию целевых генов. Так как данные белки локализованы в ядрах клетки, будет проведен количественный омиксный анализ очищенной ядерной фракции клеток, полученных в определенные временные точки после индукции дифференцировки. Считается, что регуляторные белки характеризуются наибольшей скоростью синтеза/деградации. Исследование скорости синтеза (времени полураспада) транскрипционных факторов на уровне мРНК и белков в клетках NB4 и HL-60 после добавления ATRA поможет получить дополнительную информацию для расшифровки механизма индуцированной гранулоцитарной дифференцировки.
Применение биоинформатических инструментов – алгоритмов, таких как анализ регуляторных путей и баз данных транскрипционных факторов (например, как реализовано в платформе geneXplain) для поиска ключевых регуляторов ATRA-респонсивных мРНК и белков позволит консолидировать транскриптомные и протеомные данные, а также даст возможность предсказать регуляторные молекулярные сети, за счет которых изменяется скорость обмена транскриптов/белков, и благодаря которым клетки приобретают зрелый гранулоцитарный фенотип.
Определение молекул, регулирующих скорость обмена мРНК и белков, представляет большой интерес не только с позиции фундаментальной биологии, но и с точки зрения развития таргетной терапии в медицине. Верифицированные регуляторы скорости обмена транскриптов и белков могут представлять собой потенциальные молекулярные мишени, воздействие на которые может изменять ход ATRA-индуцированной гранулоцитарной дифференцировки, например, вызывать резистентность, или, наоборот, повышенную чувствительность к индуктору.
ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Публикации
1.
Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Вахрушев И.В., Лупатов А.Ю., Ярыгин К.Н., Згода В.Г.
Omics Technologies to Decipher Regulatory Networks in Granulocytic Cell Differentiation
Biomolecules, Том 11, Выпуск 6, Номер статьи 907 (год публикации - 2021)
10.3390/biom11060907
2.
Новикова С.Е., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Ляо Пао Чи, Згода В.Г.
Proteomic Signature of Extracellular Vesicles for Lung Cancer Recognition
Molecules, Том 26, Выпуск 20, Номер статьи 6145 (год публикации - 2021)
10.3390/molecules26206145
3. Новикова С.Е., Шушкова Н.А.,Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул для линий клеток рака легкого и колоректального рака Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, том 2, стр. 155 (год публикации - 2021)
4. Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Згода В.Г. Оmics technologies to decipher regulatory networks in granulocytic cell differentiation Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, Том 2, стр. 148 (год публикации - 2021)
5. Новикова С.Е., Шушкова Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Mass spectrometric analysis of proteomic signatures of extracellular vesicles for lung cancer recognition Book of abstracts Vth Sechenov International Biomedical Summit (SIBS 2021), p.31 (год публикации - 2021)
6.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Арчаков А.И., Згода В.Г.
Nuclear Proteomics of Induced Leukemia Cell Differentiation
Cells, том 11, выпуск 20, c. 1-21 (год публикации - 2022)
10.3390/cells11203221
7.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Proteomic Approach to Investigating Expression, Localization, and Functions of the SOWAHD Gene Protein Product during Granulocytic Differentiation
Biochemistry (Moscow), Vol. 88, No. 10, pp. 1668-1682 (год публикации - 2023)
10.1134/S000629792310019X
8.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Системный анализ поверхностных CD-маркеров в процессе гранулоцитарной дифференцировки
Биомедицинская химия, том 69, вып. 6, с. 383–393. (год публикации - 2023)
10.18097/PBMC20236906383
9.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Systems Biology for Drug Target Discovery in Acute Myeloid Leukemia
International Journal of Molecular Sciences, IJMS Volume 25 Issue 9 10.3390/ijms25094618 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms25094618.
10. Згода В.Г., Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В. Внеклеточные везикулы как источник диагностических маркеров Международный Конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы". Сборник тезисов. 14-19 июня 2024 г. , Саратов, Россия, Сборник тезисов. (год публикации - 2024)
11. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные профили внеклеточных везикул как потенциальные биомаркеры для диагностики БИОМЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ: НАУКА И ПРАКТИКА Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участием. Москва, 2024 (год публикации - 2024)
12. Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г. Протеомика индуцированной гранулоцитарной дифференцировки лейкозных клеток для поиска новых белков-регуляторов МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024 (год публикации - 2024)
13. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул как источник диагностических маркеров Биохимия человека: материалы всероссийской конференция с международным участием, 17–19 октября 2024 г. (год публикации - 2024)
Публикации
1.
Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Вахрушев И.В., Лупатов А.Ю., Ярыгин К.Н., Згода В.Г.
Omics Technologies to Decipher Regulatory Networks in Granulocytic Cell Differentiation
Biomolecules, Том 11, Выпуск 6, Номер статьи 907 (год публикации - 2021)
10.3390/biom11060907
2.
Новикова С.Е., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Ляо Пао Чи, Згода В.Г.
Proteomic Signature of Extracellular Vesicles for Lung Cancer Recognition
Molecules, Том 26, Выпуск 20, Номер статьи 6145 (год публикации - 2021)
10.3390/molecules26206145
3. Новикова С.Е., Шушкова Н.А.,Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул для линий клеток рака легкого и колоректального рака Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, том 2, стр. 155 (год публикации - 2021)
4. Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Згода В.Г. Оmics technologies to decipher regulatory networks in granulocytic cell differentiation Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, Том 2, стр. 148 (год публикации - 2021)
5. Новикова С.Е., Шушкова Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Mass spectrometric analysis of proteomic signatures of extracellular vesicles for lung cancer recognition Book of abstracts Vth Sechenov International Biomedical Summit (SIBS 2021), p.31 (год публикации - 2021)
6.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Арчаков А.И., Згода В.Г.
Nuclear Proteomics of Induced Leukemia Cell Differentiation
Cells, том 11, выпуск 20, c. 1-21 (год публикации - 2022)
10.3390/cells11203221
7.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Proteomic Approach to Investigating Expression, Localization, and Functions of the SOWAHD Gene Protein Product during Granulocytic Differentiation
Biochemistry (Moscow), Vol. 88, No. 10, pp. 1668-1682 (год публикации - 2023)
10.1134/S000629792310019X
8.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Системный анализ поверхностных CD-маркеров в процессе гранулоцитарной дифференцировки
Биомедицинская химия, том 69, вып. 6, с. 383–393. (год публикации - 2023)
10.18097/PBMC20236906383
9.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Systems Biology for Drug Target Discovery in Acute Myeloid Leukemia
International Journal of Molecular Sciences, IJMS Volume 25 Issue 9 10.3390/ijms25094618 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms25094618.
10. Згода В.Г., Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В. Внеклеточные везикулы как источник диагностических маркеров Международный Конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы". Сборник тезисов. 14-19 июня 2024 г. , Саратов, Россия, Сборник тезисов. (год публикации - 2024)
11. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные профили внеклеточных везикул как потенциальные биомаркеры для диагностики БИОМЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ: НАУКА И ПРАКТИКА Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участием. Москва, 2024 (год публикации - 2024)
12. Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г. Протеомика индуцированной гранулоцитарной дифференцировки лейкозных клеток для поиска новых белков-регуляторов МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024 (год публикации - 2024)
13. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул как источник диагностических маркеров Биохимия человека: материалы всероссийской конференция с международным участием, 17–19 октября 2024 г. (год публикации - 2024)
Публикации
1.
Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Вахрушев И.В., Лупатов А.Ю., Ярыгин К.Н., Згода В.Г.
Omics Technologies to Decipher Regulatory Networks in Granulocytic Cell Differentiation
Biomolecules, Том 11, Выпуск 6, Номер статьи 907 (год публикации - 2021)
10.3390/biom11060907
2.
Новикова С.Е., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Ляо Пао Чи, Згода В.Г.
Proteomic Signature of Extracellular Vesicles for Lung Cancer Recognition
Molecules, Том 26, Выпуск 20, Номер статьи 6145 (год публикации - 2021)
10.3390/molecules26206145
3. Новикова С.Е., Шушкова Н.А.,Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул для линий клеток рака легкого и колоректального рака Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, том 2, стр. 155 (год публикации - 2021)
4. Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Згода В.Г. Оmics technologies to decipher regulatory networks in granulocytic cell differentiation Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, Том 2, стр. 148 (год публикации - 2021)
5. Новикова С.Е., Шушкова Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Mass spectrometric analysis of proteomic signatures of extracellular vesicles for lung cancer recognition Book of abstracts Vth Sechenov International Biomedical Summit (SIBS 2021), p.31 (год публикации - 2021)
6.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Арчаков А.И., Згода В.Г.
Nuclear Proteomics of Induced Leukemia Cell Differentiation
Cells, том 11, выпуск 20, c. 1-21 (год публикации - 2022)
10.3390/cells11203221
7.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Proteomic Approach to Investigating Expression, Localization, and Functions of the SOWAHD Gene Protein Product during Granulocytic Differentiation
Biochemistry (Moscow), Vol. 88, No. 10, pp. 1668-1682 (год публикации - 2023)
10.1134/S000629792310019X
8.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Системный анализ поверхностных CD-маркеров в процессе гранулоцитарной дифференцировки
Биомедицинская химия, том 69, вып. 6, с. 383–393. (год публикации - 2023)
10.18097/PBMC20236906383
9.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Systems Biology for Drug Target Discovery in Acute Myeloid Leukemia
International Journal of Molecular Sciences, IJMS Volume 25 Issue 9 10.3390/ijms25094618 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms25094618.
10. Згода В.Г., Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В. Внеклеточные везикулы как источник диагностических маркеров Международный Конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы". Сборник тезисов. 14-19 июня 2024 г. , Саратов, Россия, Сборник тезисов. (год публикации - 2024)
11. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные профили внеклеточных везикул как потенциальные биомаркеры для диагностики БИОМЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ: НАУКА И ПРАКТИКА Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участием. Москва, 2024 (год публикации - 2024)
12. Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г. Протеомика индуцированной гранулоцитарной дифференцировки лейкозных клеток для поиска новых белков-регуляторов МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024 (год публикации - 2024)
13. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул как источник диагностических маркеров Биохимия человека: материалы всероссийской конференция с международным участием, 17–19 октября 2024 г. (год публикации - 2024)
Аннотация результатов, полученных в 2024 году
Белки, несущие единичные аминокислотные замены (SAP) могут быть задействованы в процессе ATRA-индуцированной гранулоцитарной дифференцировки. С использованием технологии SRM/SIS для анализа пептидов, на которые картируется SAP и пептидов дикого типа, были получены профили белков PRRC2C, NAT10, СKAP2, MKI67, LRRFIP1, HDGF, CPPED1, COMT и CAST в клетках линий HL-60, NB4 и K562 через 0, 3, 12, 24 и 72 ч после добавления ATRA. В клетках линии HL-60 была обнаружена дифференциальная экспрессия для мутантных форм PRRC2C и COMT в ответ на обработку ATRA. В клетках линии NB4 изменялось содержание белков PRRC2C, СKAP2, HDGF и MKI67, несущих SAP, в процессе ATRA-индуцированной гранулоцитарной дифференцировки. Полученные результаты указывают на вовлеченность белков, несущих SAP, в гранулоцитарную дифференцировку для ATRA-респонсивных линий клеток HL-60 и NB4.
В рамках биологической валидации, с помощью направленной масс-спектрометрии на уровне белка был подтвержден биаллельный нокаут гена SOWAHD в трех мутантных клонах (HL-60MUT), полученных на предыдущем этапе работы с помощью технологии CRISPR/Cas9. Сравнительное протеомное профилирование интактных (без воздействия ATRA) клеток HL-60MUT и интактных клеток HL-60 дикого типа (HL-60WT) выявило глубокие протеомные различия. Было обнаружено, что 568 белков из 2266, идентифицированных по крайней мере по 2 уникальным пептидам (~25%), отличаются статистически значимой дифференциальной экспрессией. Пертурбации протеома в клетках HL-60 c нокаутом гена SOWAHD указывают на потерю ими фенотипа гранулоцитарных прекурсоров и, в то же время, на усиление их пролиферативной активности.
Для проверки чувствительности к ретиноидам, был проведен анализ протеома клеток линии HL-60 дикого типа (HL-60WT) и мутантных клонов (HL-60MUT) через 72 часа после добавления ATRA по сравнению с контролем. Для клеток HL-60WT наблюдались значительные изменения протеома, включающие 282 дифференциально экспрессирующихся белка (ДЭБ), а также характерный профиль экспрессии маркеров гранулоцитарной дифференцировки (ГрД) CEBPB, CD18, CD38, CD54, CD11b и CD71. В то же время, в ответ на обработку ATRA направленный масс-спектрометрический метод не выявил экспрессию маркеров ГрД в клетках линии HL-60 c нокаутом гена SOWAHD. Панорамное протеомное профилирование выявило минимальные изменения в клетках HL-60MUT через 72 ч после обработки ATRA по сравнению с контролем. Из 2812 белков, идентифицированных как минимум по двум уникальным протеотипическим пептидам, только для 8 белков (SDC, NDUFB11, UBAC1, CARHSP1, POLR1A, DNAJB11, PPP1R14B и CNPY2), была обнаружена дифференциальная экспрессия через 72 ч после обработки ATRA. Биологическая аннотация показала, что ДЭБ обнаруженные в клетках HL-60MUT после обработки ATRA, задействованны в убиквитинилировании, фолдинге белков и метаболизме РНК и жирных кислот. Таким образом, клоны клеток HL60 с биаллельными нокаутами гена SOWAHD представляют собой модель резистентности к ретиноидам. Полученные в ходе выполнения проекта результаты подтверждают предположение об особой роли гена SOWAHD в гранулоцитарной дифференцировке. Последующие исследования будут направлены на детальное изучение механизма действия SOWAHD и его значения для восприимчивости к ретиноидам. Такие данные могут быть полезными для разработки новых подходов к лечению лейкозов.
Публикации
1.
Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Вахрушев И.В., Лупатов А.Ю., Ярыгин К.Н., Згода В.Г.
Omics Technologies to Decipher Regulatory Networks in Granulocytic Cell Differentiation
Biomolecules, Том 11, Выпуск 6, Номер статьи 907 (год публикации - 2021)
10.3390/biom11060907
2.
Новикова С.Е., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Ляо Пао Чи, Згода В.Г.
Proteomic Signature of Extracellular Vesicles for Lung Cancer Recognition
Molecules, Том 26, Выпуск 20, Номер статьи 6145 (год публикации - 2021)
10.3390/molecules26206145
3. Новикова С.Е., Шушкова Н.А.,Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул для линий клеток рака легкого и колоректального рака Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, том 2, стр. 155 (год публикации - 2021)
4. Новикова С.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Згода В.Г. Оmics technologies to decipher regulatory networks in granulocytic cell differentiation Сборник тезисов III Объединенного научного форума физиологов, биохимиков и молекулярных биологов, VII Съезда биохимиков, молекулярных биологов и физиологов России, X Российского симпозиума "Белки и пептиды" и VII Съезда физиологов СНГ, Том 2, стр. 148 (год публикации - 2021)
5. Новикова С.Е., Шушкова Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Mass spectrometric analysis of proteomic signatures of extracellular vesicles for lung cancer recognition Book of abstracts Vth Sechenov International Biomedical Summit (SIBS 2021), p.31 (год публикации - 2021)
6.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Арчаков А.И., Згода В.Г.
Nuclear Proteomics of Induced Leukemia Cell Differentiation
Cells, том 11, выпуск 20, c. 1-21 (год публикации - 2022)
10.3390/cells11203221
7.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Proteomic Approach to Investigating Expression, Localization, and Functions of the SOWAHD Gene Protein Product during Granulocytic Differentiation
Biochemistry (Moscow), Vol. 88, No. 10, pp. 1668-1682 (год публикации - 2023)
10.1134/S000629792310019X
8.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Соловьева Н.А., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Курбатов Л.К., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Системный анализ поверхностных CD-маркеров в процессе гранулоцитарной дифференцировки
Биомедицинская химия, том 69, вып. 6, с. 383–393. (год публикации - 2023)
10.18097/PBMC20236906383
9.
Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г.
Systems Biology for Drug Target Discovery in Acute Myeloid Leukemia
International Journal of Molecular Sciences, IJMS Volume 25 Issue 9 10.3390/ijms25094618 (год публикации - 2024)
10.3390/ijms25094618.
10. Згода В.Г., Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В. Внеклеточные везикулы как источник диагностических маркеров Международный Конгресс "VIII Съезд Вавиловского общества генетиков и селекционеров, посвященный 300-летию российской науки и высшей школы". Сборник тезисов. 14-19 июня 2024 г. , Саратов, Россия, Сборник тезисов. (год публикации - 2024)
11. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные профили внеклеточных везикул как потенциальные биомаркеры для диагностики БИОМЕДИЦИНСКАЯ ХИМИЯ: НАУКА И ПРАКТИКА Сборник научных трудов Всероссийской конференции с международным участием. Москва, 2024 (год публикации - 2024)
12. Новикова С.Е., Толстова Т.В., Курбатов Л.К., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Соловьева Н.А., Русанов А.Л., Згода В.Г. Протеомика индуцированной гранулоцитарной дифференцировки лейкозных клеток для поиска новых белков-регуляторов МЕЖДУНАРОДНЫЙ КОНГРЕСС "VIII СЪЕЗД ВАВИЛОВСКОГО ОБЩЕСТВА ГЕНЕТИКОВ И СЕЛЕКЦИОНЕРОВ, ПОСВЯЩЕННЫЙ 300-ЛЕТИЮ РОССИЙСКОЙ НАУКИ И ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ" Сборник тезисов. Санкт-Петербург, 2024 (год публикации - 2024)
13. Соловьева Н.А., Новикова С.Е., Фарафонова Т.Е., Тихонова О.В., Згода В.Г. Протеомные сигнатуры внеклеточных везикул как источник диагностических маркеров Биохимия человека: материалы всероссийской конференция с международным участием, 17–19 октября 2024 г. (год публикации - 2024)