Достижения
Модифицированные пептиды на основе проглипрола с повышенной эффективностью
совместно с ИМГ РАН (акад. Н.Ф. Мясоедов и НЦЗД (В.Г. Пинелис)
Впервые синтезированы гибридные соединения на основе проглипрола (PGP), несущие остаток докозагексаеновой кислоты (DHA) и (или) дофамина, которые обладают улучшенной нейрозащитной и противовоспалительной активностью и могут служить прототипом новых лекарственных препаратов.
Испытания модифицированных пептидов из синтезированной библиотеки в различных тестах позволили установить, что:
Øмодификация пептида введением остатка жирной кислоты усиливает биологическую активность пептида, в частности, его способность ингибировать агрегацию тромбоцитов человека или оказывать нейропротективное действие;
Øприсоединение остатка дофамина существенно усиливает нейрозащитные свойства пептида ;
Øодновременная модификация по N- и C-концам молекулы проглипрола приводит к веществам с высокой цитотоксичностью для трансформированных клеток;
Øацилдофамины, содержащие остаток полиеновой жирной кислоты, токсичны для раковых клеток различного гистологического происхождения.
Bezuglov V.V., Akimov M.G., Gretskaya N.M., Surin A.M., Pinelis V.G., Shram S.I., Vyunova T.V., Shevchenko K.V., Andreeva L.A., Myasoedov N.F. The Study of the Neurotropic Peptides Role in Cell Responses Regulation. / In Horizons in Neuroscience Research. 2015 — V. 21. — P. 151–170.
Akimov M. G., Ashba A. M., Gretskaya N. M., Andreeva L. A.,. Myasoedov N. F, Bezuglov V. V. Proglyprol conjugates with docosahexaenoic acid and dopamine induce neuromorphogenesis in C6 glioma and PC12 pheochromocytoma cell lines. // FEBS Journal — 2015. —V. 282 (Suppl. 1). — P. 171.
Akimov M.G., Gretskaya N.M., Zinchenko G.N., Bezuglov V.V. Cytotoxicity of endogenous lipids N-acyl dopamines and their possible metabolic derivatives for human cancer cell lines of different histological origin. // Anticancer Research. — 2015. — V. 35. — P. 2657–2662.
Разработана новая модель оценки гидролитической стабильности пептидов терапевтического назначения с использованием фрагментов жеудочно-кишечного тракта животных.
В целях адекватной оценки стабильности пептидов терапевтического назначения при пероральном введении разработана новая модель и соответствующая методика. Данная модель основана на использовании фрагментов тканей желудочно-кишечного тракта (желудка и кишки) животных. Она позволяет, с одной стороны, более адекватно оценивать деградацию пептидов при введении в организм per os по сравнению с моделями, основанными на использовании очищенных ферментов, а с другой стороны, является более гибкой, простой в исполнении и дешевой по сравнению с известными моделями введения исследуемых пептидов через катетер интактным животным. Применение разработанной методики уже позволило изучить стабильность при пероральном применении таких пептидных препаратов, как даларгин и стемокин, и, безусловно, даст значимые результаты в будущем.
Нанокомплексы генно-инженерных белков – принципиально новая технология повышения эффективности фармакологических препаратов
Лаборатория оксилипинов совместно с лаб. биотехнологии, КОУ и группой электронной микроскопии
Аннотация
Разработана принципиально новая концепция увеличения стабильности и времени фармакологического действия биотехнологических белков, основанная на образовании нековалентных нанокомплексов белок–природная полисиаловая кислота, размер которых не превышает 100 нм. Создана технология получения таких нанокомплексов на примере генно-инженерных интерферонов α2b и β1b, а также инсулина и гранулоцитарного колониестимулирующего фактора человека, отличающаяся простотой и высоким выходом конечного продукта. Опыты на клеточных культурах и животных двух видов подтвердили пролонгацию биологической активности белков в составе нанокомплексов. Нековалентные нанокомплексы могут найти широкое применение для получения нано-форм многих белковых, пептидных и других лекарственных препаратов с улучшенными фармакологическими характеристиками.
Впервые установлены альтернативные пути метаболизма важных нейроактивных липидов – N-ацилдофаминов, включающие сульфатирование, глюкуронидирование и окисление катехольного ядра молекулы.
Лаборатория оксилипинов
Аннотация
N-ацилдофамины — семейство сигнальных липидов, действие которых проявляется преимущественно в нервной и иммунной системах и реализуется через взаимодействие с ванилоидным TRPV1 и центральным каннабиноидным CB1 рецепторами, а также другими внутриклеточными мишенями. Метаболизм этих важных нейроактивных липидов изучен весьма фрагментарно. Нами уточнены параметры и условия известных путей метаболизма N-ацилдофаминов (метилирование и гидролиз) в печени, головном и спинном мозге крысы и установлены ранее не описанные метаболические превращения этих липидов, включающие сульфатирование, глюкуронидирование и окисление катехольного ядра молекулы. Впервые изучены особенности метаболизма N-ацилдофаминов в тканях пресноводной гидры. Найденная нами способность окисленных форм N-ацилдофаминов индуцировать олигомеризацию белков, возможно, является новым патогенетическим путём биохимических изменений, приводящих к нейродегенеративным заболеваниям.
Циклооксигеназные метаболиты нейроактивных липидов и их производные как потенциальные нейропротекторы
Проект РФФИ 09-04-00317а
Цель проекта – создание нового класса нейрозащитных агентов на основе циклооксигеназных метаболитов нейроактивных липидов, включающих эндогенные лиганды каннабиноидных рецепторов и родственные соединения. Такие метаболиты: этаноламиды (простамиды), глицинамиды и другие амиды простагландинов с биогенными аминами, а также глицериновые эфиры простагландинов, лишь несколько лет назад были обнаружены в организмах млекопитающих, и до начала данного проекта об их возможных нейрозащитных свойствах ничего не было известно. Для достижения цели проекта были синтезированы все природные простамиды (этаноламиды, глицинамиды, амиды с гамма-аминомасляной кислотой), их аналоги, содержащие различные биоактивные амины (тирамин, дофамин, нитроксиалкиламины) и аминокислоты (серин, нитросерин), эфиры простагландинов с глицерином, динитратом глицерина, этиленгликолем, мононитратом этиленгликоля, дихлор- и дифторпропанолом (галогенильные аналоги глицерина). Кроме того, были синтезированы соответствующие производные арахидоновой кислоты как метаболические предшественники указанных производных простагландинов. Синтезированные вещества (всего 30 соединений) были изучены в различных моделях, имитирующих повреждения нейронов под действием токсических факторов, в опытах in vitro и in vivo определена цитотоксическая активность по отношению к клеткам глиомы С6. Для активных соединений изучен возможный механизм их нейрозащитного действия, а также устойчивость к действию гидролитических ферментов. Установлено, что: 1) производные простагландина F2альфа, в отличие от простамидов E2, не проявляют нейрозащитной активности в концентрации до 50 мкМ включительно; 2) простамиды E2 и их аналоги существенно превосходят эфиры простагландинов по нейрозащитному действию; 3) замена гидроксильной группы в аминном остатке простамида на нитрокси-группу увеличивает нейрозащитнный эффект вещества в несколько раз; 4) замена остатка этаноламина в молекуле простамида E2 на остаток ароматического биогенного амина (например, тирамина) приводит к сдвигу кривой доза-эффект вправо, однако при этом исчезает токсический эффект высоких концентраций простамида; 5) ацилдофамины и некоторые простамиды обладают близкой нейрозащитной активностью; 6) ацилдофамины способны существенно уменьшать объем зоны поражения в модели фокального ишемического повреждения головного мозга зародышей мыши; 7) механизм нейрозащитного действия ацилдофаминов частично опосредован их взаимодействием с каннабиноидными и ванилоидными рецепторами, а в передаче сигнала участвуют внутриклеточные киназы (PKC, PKA, CaMKII, PI3K), механизм нейрозащитного действия простамидов не включает взаимодействия с каннабиноидными и ванилоидными рецепторами, но нуждается в дальнейшем изучении; 8) для проявления значимого цитотоксического действия по отношению к клеткам глиомы С6 необходимо наличие дофаминового остатка в структуре нейролипина или простамида; 9) амидные производные простагландинов более устойчивы к действию гидролаз мембран головного мозга крысы и подвергаются очень медленной деградации с активностью 0.6-0.9 нмоль/(мин х мг).
Таким образом, заявленная в проекте цель была достигнута. Впервые обнаружена способность простамидов защищать нейроны от действия токсических факторов, а также были установлены другие виды биологической активности этих нейролипинов, неизвестные ранее. Выявлена группа веществ-кандидатов, перспективных для дальнейшей разработки на их основе инновационных лекарственных препаратов для борьбы с нейродегенеративными заболеваниями.