Название проекта:
Механизм нейродегенерации: древняя молекула как необходимый элемент физиологии и патологии клеток мозга
Цель проекта:
Изучение патогенеза и механизма гибели нейронов в основных нейродегенеративных заболеваниях, роли неорганического полифосфата в нейрональной и астроцитарной сигнализации, идентификация вовлеченности полифосфата в молекулярные и клеточные механизмы патологии при нейродегенеративных заболеваниях, а также исследование потенциала его модуляции и применения в фармацевтике и биоинженерии.
Задачи проекта:
- 2024 год
- Определение причин изменения уровня полифосфата в наследственных формах, а также в токсических моделях нейродегенеративных заболеваний.
- Разработка метода оценки степени вклада флавинадениндинуклеотида (ФАД++), входящего в состав различных флавопротеинов, в общий пул автофлуоресценции ФАД++ in vitro (на интактных митохондриях, здоровых фибробластах, смешанной нейрон-глиальной культуре и на клеточных культурах – моделях нейродегенеративных заболеваний) с использованием митохондриальных субстратов, ингибиторов комплексов электрон-транспортной цепи митохондрий, а также ингибиторов флавиновых ферментов (в частности, МАО).
- 2025 год
- Обнаружение, исследование локализации и количественный анализ специфических ферментов, обеспечивающих синтез АТФ за счет полифосфата.
- Исследование условий активации, а также особенностей ферментативной кинетики полифосфат-зависимого синтеза АТФ на уровне изолированных ферментов, интактных митохондрий, а также в митохондрий пермеабилизованных и интактных клеток.
- Разработка метода оценки степени вклада ФАД++, входящего в состав различных флавопротеинов, в общий пул автофлуоресценции ФАД++ при исследовании острых срезов головного мозга здоровых животных и животных токсических моделей нейродегенеративных заболеваний (в частности, болезни Паркинсона ) с использованием митохондриальных субстратов, ингибиторов комплексов электрон-транспортной цепи митохондрий, а также ингибиторов флавиновых ферментов (в частности, МАО).
- 2026 год
- Изучение эффектов внеклеточного и внутриклеточного полифосфата на стимулированный дофамином, глутаматом и другими нейромедиаторами сигнал в контрольных клетках и клеточных моделях нейродегенеративных заболеваний.
- Исследование роли полифосфата в открытии mPTP в клеточных моделях нейродегенеративных заболеваний.
- Разработка метода дифференциации сигнала митохондриального ФАД++ между возможными источниками при реализации исследований in vivo без применения субстратов и ингибиторов.
- 2027 год
- Определение потенциального взаимодействия полифосфата и α-синуклеина, β-амилоида или белка тау при нейродегенеративных заболеваниях.
- Установление возможного защитного эффекта модуляции уровня полифосфата против нейродегенерации при нейродегенеративных заболеваниях.
- 2028 год
- Изучение роли полифосфат-зависимого синтеза АТФ при реализации энергопотребляющих процессов, а также в условиях гипоксии/аноксии.
- Исследование перспектив применения полифосфата в составе ранозаживляющих изделий, а также в качестве основы или компонента композиционного материала для 3D-печати или 3D-биопечати в решении задач биоинженерии тканей и органов.
Лаборатория, принимающая организация
|
Область наук
|
Город
|
Приглашенный ученый
|
Период реализации проекта
|
---|---|---|---|---|
Лаборатория сверхэластичных биоинтерфейсов
Томский государственный университет (НИУ) - (ТГУ) |
Медицинские биотехнологии |
Томск |
Волынский Алексей Александрович
США, Россия |
2021-2023 |
Лаборатория омиксных технологий и больших данных для персонализированной медицины и здоровья
Сколковский институт науки и технологий - (Сколтех) |
Медицинские биотехнологии |
Москва |
Борхерс Кристоф Германн
Германия |
2019-2023 |
Лаборатория молекулярного имиджинга
Федеральный исследовательский центр «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН - (ФИЦ Биотехнологии РАН) |
Медицинские биотехнологии |
Москва |
Богданов Алексей Алексеевич
США, Россия Жердева Виктория ВячеславовнаРоссия |
2018-2020 |