Введение к работе
Актуальность исследования. Диагноз диффузная крупноклеточная B-клеточная лимфома (ДКВКЛ) ставится в 30% всех случаев не-Ходжкинских лимфом (Blood 1997; V. 89(11): pp. 3909-3918). Эта агрессивная лимфома остается смертельной для 30% всех пациентов и 45% пациентов с наиболее неблагоприятным прогнозом (Sehn L.H. et al., 2007). Таким образом, разработка более эффективных методов лечения этого заболевания по-прежнему актуально. Рациональный подход к поиску эффективной терапии для ДКВКЛ требует понимания механизмов патогенеза для этого типа лимфомы. Несмотря на значительные успехи, достигнутые за последние три десятилетия, наши знания о молекулярных и клеточных механизмах этого заболевания всё ещё фрагментарны и далеко не полны.
Одним из этапов в изучении этих механизмов было определение изменений экспрессии генов в ДКВКЛ по сравнению с В-лимфоцитами здорового человека. В нашей лаборатории для достижения этой цели был успешно использован метод вычитающей гибридизации. В результате этих исследований удалось идентифицировать ряд генов с изменённой экспрессией в ДКВКЛ (Николаев А.И. и др., 1999; Tarantul V.Z. et al., 2000; Tarantul V. et al., 2001; Николаев А.И. и др., 2001; Nenasheva V.V. et al., 2005). Полиаденилированные транскрипты митохондриального гена 16S рибосомальной РНК (рРНК) были среди генов, сверхэкспрессированных в ДКВКЛ (Tarantul V. et al., 2001; Nenasheva V.V. et al., 2005). Значение сверхэкспрессии этих транскриптов в лимфомогенезе не было исследовано и, следовательно, изучение этого явления могло осветить неизвестные раннее механизмы лимфомогенеза.
Целью настоящего исследования является установление, кодирует ли митохондриальный ген 16S рРНК какие-либо биологически-активные белки или пептиды и, если таковые имеются, исследование механизмов их биологической активности. Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:
1. Используя биоинформационный подход определить, способны ли полиаденилированные транскрипты человеческого митохондриального гена 16S рРНК кодировать экспрессирующиеся белки или пептиды.
2. При наличии таких белков или пептидов, найти с помощью дрожжевого двухгибридного скрининга белки, взаимодействующие с ними физически, что может прояснить молекулярные механизмы, посредством которых сверхэкспрессия полиаденилированных транскриптов гена 16S рРНК связана с процессом лимфомогенеза.
3. Для взаимодействий, потенциально важных для лимфомогенеза, определить участки белков и/или пептидов, отвечающие за эти взаимодействия, посредством ко-иммунопреципитации. Решение этой задачи способствует дальнейшему изучению функционального значения таких взаимодействий для лимфомогенеза и поиску путей к терапии этого злокачественного заболевания.
Научная новизна и практическая ценность исследования. Впервые представлены детальные биоинформационные доказательства того, что митохондриальная 16S рибосомальная РНК (рРНК) человека кодирует полифункциональный пептид гуманин. Впервые сформулирована и обоснована гипотеза о том, что гуманин может быть онкопептидом и роль сверхэкспрессии полиаденилированных транскриптов гена 16S рРНК в лимфомогенезе может быть связана с тем, что эти транскрипты кодируют пептид гуманин. Методом дрожжевого двухгибридного скрининга обнаружены физические взаимодействия гуманина с 7 различными белками: протеасомная субъедининца 5 (ПСМА5); белок теплового шока, 90 кДа, , класс A, член 1 (БТШ90АА1); неорганическая пирофосфатаза 1 (ПФА1); пероксиредоксин 1 (ПРДКС1); фосфобелок M-фазы 8 (ФБМФ8); эукариотический фактор элонгации трансляции 1, -1 (ЭФЭТ1А1) и митохондриальный фактор элонгации трансляции Ts (МФЭТTS). Все взаимодействия обнаружены впервые. Впервые также физическое взаимодействие гуманина с фосфобелком М-фазы 8, который участвует в метастазировании раковых клеток, подтверждено методом ко-иммунопреципитации сверхэкспрессированных белков из культур клеток млекопитающих. Впервые определено, что за физическое взаимодействие гуманина и фосфобелка М-фазы 8 отвечают участок гуманина с 5 по 12 а.о. и участок фосфобелка М-фазы 8 с 431 по 560 а.о.. Полученные данные, указывающие на то, что пептид гуманин может иметь онкогенный потенциал, особенно важны в свете того, что идут исследования возможности использования этого пептида для терапии нейродегенеративных заболеваний.
Апробация работы. Работа была апробирована на заседании Учёного совета ФГБУН ИМГ РАН 20 мая 2013 года и на заседании секции генетики Учёного совета ФГУП «ГосНИИгенгетика» 22 мая 2013 года.
Публикации. По материалам диссертации было опубликовано 5 статей в рецензируемых журналах, в том числе, в 3 международных рецензируемых журналах.
Структура и объём диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, выводов, перечня условных обозначений, списка литературы, 2-х приложений и 4-х глав: «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты» и «Обсуждение результатов». Работа изложена на 117 страницах машинописного текста, включая 7 таблиц и 25 рисунков. Список использованной литературы состоит из 162 источников.
