Тезисы докладов

Вид материала

Содержание

Клеточные маркеры при атаксии-телеангиэктазии. новые данные о роли белка атм в клетке
Роль генетических факторов в развитии сердечно-сосудистых заболеваний у жителей республики карелия

Подобный материал:

1 ... 22 23 24 25 26 27 28 29 ... 96

КЛЕТОЧНЫЕ МАРКЕРЫ ПРИ АТАКСИИ-ТЕЛЕАНГИЭКТАЗИИ. НОВЫЕ ДАННЫЕ О РОЛИ БЕЛКА АТМ В КЛЕТКЕ

В.М.Михельсон, М.Л.Куранова, И.М.Спивак

Институт цитологии РАН, Санкт-Петербург

Атаксия-телеангиэктазия (АТ) является тяжелым наследствен-ным нейродегенеративным заболеванием, имеющим выраженные черты повышенной радиочувствительности и хромосомной неста-бильности, а также ускоренного старения на клеточном уровне. Белок АТМ (ataxia-telangiectasia mutated), неактивный или отсут-ствующий в клетках больных АТ, является протеинкиназой, способной к автофосфорилированию и активированию своей киназной активности в ответ на возникновение конформационных изменений хроматина после появления двунитевых разрывов ДНК и быстрому последующему фосфорилированию различных белков мишеней (Shiloh, 2003, Lavin, 2008). Ген АТМ лежит на 11 хромосоме – 11q23, имеет размер примерно 150 т.п.н. и содержит 66 экзонов (Savitsky et al., 1995, Pulverer, 2003). Хотя к настоящему времени он полностью секвенирован, оказалось, что каждая деталь-но исследованная АТ-семья несет свою собственную мутацию, что требует полного сиквенса исследуемого гена и существенно ослож-няет диагностику (Sandoval et al., 1999). Часто диагноз АТ ставят детям в самом раннем возрасте при наличии атаксии неясной этиологии в сочетании с различными другими неврологическими нарушениями. В нашей лаборатории при исследовании фиброблас-тов кожи, полученных от пациентов, был разработан метод быст-рого и надежного подтверждения диагноза АТ. Для этого клетки больных АТ, больных ХР, больных СS и здоровых доноров об-лучали в дозе 5 Гр и через 30 мин окрашивали антителами к фосфорилированной форме белка АТМ, которые затем визуализи-ровали вторыми антителами, конъюгированными с флуоресцент-ными красителями. В клетках больных АТ никакого флуоресцент-ного сигнала не было, а в клетках как здоровых доноров, так и больных с другими наследственными синдромами выявлялись яркие фокусы, свидетельствующее о появлении фосфорилиро-ванной (активированной) АТМ. Таким образом, нами был снят диагноз АТ у трех больных из Харьковского медико-генетического центра АТ2КН, АТ3КР и АТ5КН и больной АТ7SP из Санкт-Петербурга. Изменение диагноза является крайне важным для дальнейшей терапии этих пациентов. Также этот метод может быть использован в спорных случаях и при пренатальной диагностике.

С каждым годом в литературе описывается все большее количество белков, являющихся прямыми или опосредованными мишенями протеинкиназы АТМ. В настоящее время их число близко к 600 (Lavin, 2008). Для выяснения роли АТМ в адаптации организма к внешним воздействиям нами было предпринято исследование, позволившее определить, участвует ли АТМ в реакции клеток на экранирование магнитного поля Земли (ЭМПЗ). Для исследования клеточного ответа на ЭМПЗ клетки больной АТ и здорового донора помещались в специально сконструированную экранирующую камеру. Методом непрямой иммунофлуоресценции были исследованы белки Р53, 53ВР1 и Р21. Клетки здорового донора в условиях ЭМПЗ демонстрировали картину, подобную той, которая возникает при повреждении ДНК (DDR response), то есть повышалось количество белков Р53 и Р21, формировались фокусы 53ВP1. В первичных фибробластах больных АТ никаких видимых изменений обнаружено не было. Полученный результат подтверждает теоретическое представление о том, что белок АТМ является ключевым в процессе реакции клетки на изменение внешних условий и поддержания клеточной стабильности и расширяет наши знания о реакции клетки на геомагнитное поле.

Работа выполнена при поддержке программы Президиума РАН «Биологические науки – медицине»

Lavin M.F. 2008. Ataxia-telangiectasia: from a rare disorder to a paradigm for cell signalling and cancer. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 9: 759-69.

Pulverer, B. 2003. ATMachine. Nature Cell Biol, 5:96.

Sandoval, N., Platzer, M., Rosenthal, A., Dork, T., Bendix, R., Skawran, B., Stuhrmann, M., Wegner, R.-D., Sperling, K., Banin, S., Shiloh, Y., Baumer, A., Bernthaler, U., Sennefelder, H., Brohm, M., Weber, B.H.F., Schindler, D. 1999. Characterization of ATM gene mutations in 66 ataxia telangiectasia families. Hum. Mol. Genet. 8:69-79.

Savitsky, K., A. Bar-Shira, S. Gilad, G. Rotman, Y. Ziv, L. Vanagaite, D. Tagle, S. Smith, T. Uziel, S. Sfez, M. Ashkenazi, I. Pecker, M. Frydman, R. Harnik, S.R. Patanjali,A. Simmons, G.A. Clines, A. Sartiel, R. A. Gatti, L. Chessa, O. Sanal, M.F. Lavin, N.G.J. Jaspers, A.M.R. Taylor, C.F. Arlett, T. Miki, S.M. Weissman, M. Lovett, F.S. Collins, Y. Shiloh. 1995. A single ataxia telangiectasia gene with a product similar to PI-3 kinase. Science 268:1749-1753.

Shiloh Y. 2003. ATM and related protein kinases: safeguarding genome integrity. Nature Reviews/Caner, 3:155-168.

РОЛЬ ГЕНЕТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ В РАЗВИТИИ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У ЖИТЕЛЕЙ РЕСПУБЛИКИ КАРЕЛИЯ

Н.Н.Немова¹⁾, Л.В.Топчиева¹⁾, С.Н.Коломейчук¹⁾, И.Е.Малышева¹⁾, И.В.Курбатова¹⁾, Э.В.Гуров¹⁾, Н.Л.Рендаков¹⁾, В.А.Корнева²⁾

¹⁾Учреждение Российской академии наук Институт биологии Карельского научного центра РАН, г. Петрозаводск

²⁾МУЗ Больница скорой медицинской помощи г. Петрозаводска

Для исследования роли генетических факторов в развитии ССЗ у жителей Карелии, проживающих в условиях нестабильного климата и светового режима Европейского Севера, проведено типирование по генам, полиморфные варианты которых, предположительно, могут вносить вклад в формирование этих заболеваний. Основное внимание было сосредоточено на генах, кодирующих белки ренин-ангиотензин-альдостероновой системы (РААС) (ангиотензинпревращающего фермента, ангиотензиногена, альдостеронсинтазы (АЛДС)), аполипопротеина Е (АпоЕ) и циркадного гена CLOCK. Выявлена ассоциация полиморфных вариантов генов АЛДС и АпоЕ с развитием сердечно-сосудистых заболеваний (эссенциальная артериальная гипертензия (ЭАГ), ишемическая болезнь сердца (ИБС), обширный инфаркт миокарда (ОИМ)) у жителей Республики Карелия. У носителей аллеля Т и генотипа ТТ гена АЛДС, полиморфного в позиции –344 промотора, значительно повышен риск возникновения ЭАГ (OR=1,76), ОИМ (OR=1,87) и ИБС (OR=2,01). Показано, что женщины, имеющие в генотипе аллель Т в гомозиготном состоянии, меньше подвержены риску кардиоваскулярных расстройств, чем мужчины. Относительный риск возникновения ЭАГ у мужчин-носителей генотипа ТТ составляет 6,12, у женщин – 1,37. Уровень гормона альдостерона был выше у лиц с генотипом ТТ по сравнению с лицами, имеющими генотипы СС и СТ по данному полиморфному маркеру. Впервые показано, что наличие в генотипе аллеля 4 гена АпоЕ почти в 1,5 раза повышает риск развития ССЗ у жителей Карелии (OR=1,45). Женщины, носители аллеля 4, подвержены риску развития кардиоваскулярных расстройств больше, чем мужчины. Не обнаружена связь между полиморфным вариантом гена ангиотензинпревращающего фермента (АПФ) и развитием сердечно-сосудистых патологий у жителей Карелии. Показаны достоверные различия в распределении аллелей и частот полиморфного маркера A/G -6 гена ангиотензиногена среди здоровых и больных CCЗ мужчин. Впервые обнаружена связь между полиморфными маркерами 3111 Т/С 3’-НТО и 843 Т/С 9 экзона циркадного гена CLOCK и развитием ЭАГ, ИБС у населения Карелии. У мужчин-носителей генотипа СС по этим полиморфным маркерам достоверно повышен риск возникновения ЭАГ (OR=1,49 и 2,26) и ИБС (OR=1,57 и 2,17).

Для исследования механизмов, посредством которых указанные однонуклеотидные замены в гене CLOCK влияют на развитие сердечно-сосудистых патологий, в сыворотке крови определяли концентрацию кортизола. Оказалось, что концентрация кортизола у людей из контрольной группы была значительно выше у носителей ТТ генотипа, а у пациентов с ЭАГ, напротив, у носителей СС генотипа по полиморфному маркеру 3111ТС. Определяли уровень экспрессии гена CLOCK и ARNT1 у людей с разными генотипами по полиморфному маркеру 3111 Т/С 3’-НТО. У людей, гетерозиготных по маркеру 3111 Т/С, уровень экспрессии гена CLOCK практически не изменялся в период с 9 ч утра до 17 часов дня. У носителей генотипа ТТ содержание транскриптов этого гена постепенно повышалось с максимальным значением в 17 часов. У людей, гомозиготных по аллелю С, относительный уровень экспрессии повышался до 13 ч и затем снижался до уровня, характерного для 9 ч утра. Динамика экспрессии гена ARNT1 у людей, имеющих аллели Т и С в гомозиготном состоянии, не отличалась между собой, тогда как у гетерозигот по маркеру 3111 Т/С наблюдали достоверное снижение концентрации транскриптов этого гена к 17 ч. Таким образом, динамика относительной экспрессии этих генов зависит от генотипа по полиморфному маркеру 3111 Т/С 3’-НТО.