Механизмы защиты клетки при дисфункции митохондрий

• Автор: Черняк, Борис Викторович
• Шифр специальности: 03.00.25
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 47 с. : ил.; 19х14 см

Научный консультант

академик РАН, профессор Владимир Петрович Скулачев

Официальные оппоненты

доктор биологических наук, профессор Галина Евгеньевна Онищенко

Биологический факультет МГУ им. М.В. Ломоносова

доктор биологических наук, профессор Рената Александровна Звягильскаи

Институт биохимии им. А.Н. Баха, РАН

доктор медицинских наук, профессор Всеволод Григорьевич Пинелис

Научный центр здоровья детей, РАМН

Ведущая организации Институт канцерогенеза, Российский

онкологический научный центр, РАМН

Защита состоится ноября г. на заседании диссертационного совета Д 1. 1. при Московском государственном
университете им. М.В. Ломоносова по адресу Москва, Воробьевы горы, д.1, корп. , Ьиологический факультет МГУ, в аудитории М1.
С диссертацией в виде научного доклада можно ознакомиться в библиотеке Биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова.
Диссертация в виде научного доклада разослана . г.
Ученый секретарь диссертационного совета
Кандидат биологических наук Е. Н. Калистратова
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность


Выраженная дисфункция митохондрий может оказаться несовместимой с нормальным функционированием клетки. Поврежденная клетка представляет опасность, как для окружающей ткани, так и для организма в целом. Основным механизмом защиты в. Наши результаты свидетельствуют о том, что митохондрии не только участвуют в реализации программы апоптоза, но и служат важнейшим сенсором, способным инициировать апоптоз. Актуальность исследований в этой области определяется тем, что повреждением митохондрий и связанный с этим окислительный стресс лежит в основе многих тяжелых патологий, в частности инфарктов, инсультов и нейродегенеративных заболеваний. Изучение механизмов защиты клетки от дисфункции митохондрий позволит более эффективно бороться с этими заболеваниями. Эти исследования должны содействовать разработке принципиально новых эффективных лекарственных средств, мишенью для которых являются митохондрии. Цель и задачи исследования. Целью данной работы было исследование механизмов защиты клетки от дисфункции митохондрий, которая связана с непродуктивным гидролизом АТР и окислительным повреждением, а также разработка и испытание новых препаратов, действие которых направлено на митохондрии. Разработка и. В работе исследованы защитные системы, позволяющие уменьшите разрушительные. Проведено систематическое изучение этих, систем на молекулярном уровне, изолированных митохондриях и наклетках в культуре. Показано, что в митохондриях существуют механизмы которые эффективно тормозят непродуктивный гидролиз АТР. Даже временное и неполное снижение уровня АТР индуцирует апоптотическую гибель клеток, защищая от повреждения окружающую ткань. Показано, что при окислительном стрессе митохондрии служат основным источником активных форм кислорода АФК. Наряду с антиоксидантными1 системами клетка использует для защиты от стресса программу элиминации поврежденных митохондрий митоптоз, которая, включает открытие неселективных пор во внутренней мембране митохондрий их. Показано, что накопление АФК в митохондриях может инициировать апоптоз и вести в выработке сигнала, вызывающего апоптоз окружающих клеток. При патологических процессах эта защитная программа, может усиливать повреждение тканей и органов. Установлено, что новые1 митохондриальнонаправленные антиоксиданты эффективно блокируют накопление АФК, апоптоз и выработку межклеточного сигнала апоптоза при окислительном стрессе. Научнопрактическое значение работы. Проведенные исследования открывают новые фундаментальные клеточные механизмы, лежащие в основе патологий, связанных с дисфункцией митохондрий и с развитием окислительного стресса. Понимание этих механизмов указывает новые пути для разработки терапевтических подходов и лекарственных средств. При повреждении мембраны митохондрий активируются механизмы регуляции митохондриальной АТР синтазы, способные эффективно тормозить непродуктивный гидролиз АТР. Временное и неполное снижение уровня АТР индуцирует апоптотическую гибель клеток. При окислительном стрессе митохондрии служат основным источником активных форм кислорода АФК. Для защиты от окислительного стресса клетка может использовать программу элиминации поврежденных митохондрий митоптоз, которая включает открытие неселективных пор во внутренней мембране митохондрий, их фрагментацию и механизм элиминации, сходный с экзоцитозом. Накопление АФК в митохондриях может инициировать апоптоз и вести в выработке сигнала, вызывающего апоптоз окружающих клеток. Новые митохондриальнонаправленные антиоксиданты эффективно блокируют эти процессы. Апробация работы. Результаты диссертационной работы были представлены на Школахконференциях по биоэнергетике гг, международной конференции Рецепция и внутриклеточная сигнализация Пущино, гг, европейских биоэнергетических конференциях ЕВЕС Валенсия, , Лювен, , Брайтон, , Пиза , Москва, , Дублин, , европейских конференциях по апоптозу , , , , конгрессах , и I . Публикации. Основные положения диссертации опубликованы в печатных работах включая 6 обзоров в журналах, рекомендованных ВАК.