Y-бокс-связывающие белки: новые подходы для решения старых проблем

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 19-74-20129

НазваниеY-бокс-связывающие белки: новые подходы для решения старых проблем

Руководитель Лябин Дмитрий Николаевич, Доктор биологических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт белка Российской академии наук , Московская обл

Конкурс №31 - Конкурс 2019 года по мероприятию «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 04 - Биология и науки о жизни; 04-208 - Молекулярная биология

Ключевые слова Y-бокс-связывающие белки, регуляция экспрессии генов, мРНК, трансляция, стабильность, мРНП, высокопроизводительное секвенирование, фосфорилирование белков

Код ГРНТИ34.15.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Регуляции экспрессии генов – чрезвычайно важная научная проблема, поскольку именно этот процесс определяет нормальное функционирование живой системы, будь то клетка или целый организм. Важнейшим шагом в решении этой проблемы является обнаружение наборов генов, экспрессия которых контролируется тем или иным белком-регулятором. Данный проект посвящен двум таким белкам-регуляторам, принадлежащих семейству Y-бокс-связывающих белков – YB-1 и YB-3. Эти белки выполняют в организме разнообразные жизненно важные функции, среди них регуляция пролиферации и дифференцировки клеток, ответ на стрессовые воздействия. Предполагается, что Y-бокс-связывающие белки регулируют экспрессию многих генов практически на всех возможных этапах экспрессии генетической информации. Однако на настоящий момент весь спектр генов, контролируемых Y-бокс-связывающими белками, не установлен. Также достоверно не определено, на каких именно этапах экспрессии генов такой контроль осуществляется. И самое важное – до сих пор не установлено способны ли Y-бокс-связывающие белки фунукционально заменять друг друга. В данном проекте мы предполагаем с помощью технологий высокопроизводительного секвенирования определить изменения в транскрипции, трансляции и стабильности всех клеточных мРНК при полном подавлении синтеза в клетке одного или нескольких Y-бокс-связывающих белков и экспрессии одного из белков с плазмиды. Кроме того, мы планируем выяснить, как изменится транскриптом и транслатом клеток при экспрессии мутантного YB-1 с ядерной локализацией, YB-1 с фосфомиметическими заменами или нефосфорилируемой формы YB-1. Решение этой сложной и масштабной задачи позволит установить также, какова в действительности роль Y-бокс-связывающих белков в регуляции экспрессии генов в клетке, какие клеточные процессы регулируют эти белки, а также выяснить до какой степени один Y-бокс-связывающий белок способен компенсировать отсутствие другого. Y-бокс-связывающие белки 1 и 3 имеют сходное строение, участвуют в схожих ДНК- и РНК- зависимых процессах и даже имеют одинаковые посттрансляционные модификации. Опираясь на эти и наши предварительные данные и соображения можно предполагать, что вероятность функциональной взаимозаменяемости белков YB-1 и YB-3 весьма высока. Проверка этой новой и ранее не выдвигавшейся в мировой литературе гипотезы необходима и может быть важна не только с фундаментальной точки зрения, но и с практической. Знания, которые предполагается получить в ходе выполнения проекта, являются ключом к разработке новых подходов контроля экспрессии генов в лабораторных условиях, к пониманию процессов, происходящих при тех или иных патологических состояния клетки или организма, что в конечном итоге является базисом для разработки новых лекарственных препаратов против многих социально значимых заболеваний.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Будкина К. С., Злобин Н. Е., Кононова С. В., Овчинников Л. П., Бабаков А. В. БЕЛКИ С ДОМЕНОМ ХОЛОДОВОГО ШОКА: СТРУКТУРА И ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С НУКЛЕИНОВЫМИ КИСЛОТАМИ Успехи биологической химии, т. 60, стр.3-42 (год публикации - 2020)

2. Будкина К. С., Злобин Н. Е., Кононова С. В., Овчинников Л. П., Бабаков А. В. Cold Shock Domain Proteins: Structure and Interaction with Nucleic Acids Biochemistry (Moscow) (год публикации - 2020)

Публикации

1. Лябин Д.Н., Елисеева И.А., Смолин Е.А., Доронин А.Н., Будкина К.С., Кулаковский И.В., Овчинников Л.П. YB-3 substitutes YB-1 in global mRNA binding RNA Biology, 17(4):487-499 (год публикации - 2020)
10.1080/15476286.2019.1710050

2. Мордовкина Д.А., Лябин Д.Н., Смолин Е.А., Согорина Е.М., Овчинников Л.П., Елисеева И.А. Y-Box Binding Proteins in mRNP Assembly, Translation, and Stability Control Biomolecules, 10(4):591 (год публикации - 2020)
10.3390/biom10040591

3. Лябин Д.Н., Смолин Е.А., Будкина К.С., Елисеева И.А., Овчинников Л.П. Towards the mechanism(s) of YB-3 synthesis regulation by YB-1 RNA Biology (год публикации - 2021)

Публикации

1. Елисеева И.А., Согорина Е.М., Смолин Е.А., Кулаковский И.В., Лябин Д.Н. МНОГООБРАЗИЕ СПОСОБОВ РЕГУЛЯЦИИ КОЛИЧЕСТВА YB-1 И ЕГО ГОМОЛОГОВ У МЛЕКОПИТАЮЩИХ Успехи Биологической Химии, т. 62, с. 99–19509 (год публикации - 2022)

2. Елисеева И.А, Согорина Е.М., Смолин Е.А., Кулаковский И.В., Лябин Д.Н. Diverse regulation of YB-1 and YB-3 abundance in mammals. Biochemistry (Moscow) (год публикации - 2022)

3. Лябин Д.Н., Елисеева И.А., Кулаковский И.В., Смолин Е.А., Будкина К.С., Овчинников Л.П. СПОСОБНЫ ЛИ Y-БОКС СВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ ФУНКЦИОНАЛЬНО ЗАМЕНЯТЬ ДРУГ ДРУГА В КЛЕТКАХ? НАУЧНЫЕ ТРУДЫ III ОБЪЕДИНЕННОГО НАУЧНОГО ФОРУМА ФИЗИОЛОГОВ, БИОХИМИКОВ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ БИОЛОГОВ, том 2, стр. 12 (год публикации - 2021)

Публикации

1. Согорина ЕМ, Ким ЕР, Сорокин АВ, Лябин ДН, Овчинников ЛП, Мордовкина ДА, Елисеева ИА YB-1 Phosphorylation at Serine 209 Inhibits Its Nuclear Translocation International Journal of Molecular Sciences, том 23, номер 1, стр. 428- (год публикации - 2021)
10.3390/ijms23010428

2. Кретов ДА, Мордовкина ДА, Елисеева ИА, Лябин ДН, Поляков ДН, Джоши В, Дефорже Б. Хамон Л, Лаврик ОИ, Пастре Д, Курми ПА, Овчинников ЛП Inhibition of Transcription Induces Phosphorylation of YB-1 at Ser102 and Its Accumulation in the Nucleus Cells, том 9, номер 1, стр.104- (год публикации - 2021)
10.3390/cells9010104