Посттрансляционная модификация белков как эволюционно древний способ действия моноаминов в отсутствии моноаминовых рецепторов

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 22-74-00111

НазваниеПосттрансляционная модификация белков как эволюционно древний способ действия моноаминов в отсутствии моноаминовых рецепторов

Руководитель Финошин Александр Дмитриевич, Кандидат биологических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН , г Москва

Конкурс №70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» 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 посттрансляционные модификации, моноаминины, неклассические метаболические пути, трансглутаминаза, губки

Код ГРНТИ34.01.00

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Моноамины (серотонин, мелатонин, гистамин, катехоламины) – биологически активные производные аминокислот, обеспечивающие передачу сигнала к эффекторной клетке или органу в организмах многоклеточных животных. Классический механизм действия моноаминов представляет собой связывание с рецепторами на мембране эффекторной клетки, которое затем запускает каскад биохимических реакций внутри клетки. Однако существует альтернативный способ действия, при котором моноамины связываются не с мембранными рецепторами, а непосредственно с эффекторными внутриклеточными белками. Этот процесс был описан сравнительно недавно и был определён как трансглутаминаз-зависимая посттрансляционная модификация белков, или моноаминилирование (Walther, 2003). Моноаминилирование представляет интерес не только с точки зрения фундаментальных исследований, но и в прикладном контексте, т. к. этот процесс задействован в таких важных физиологических процессах позвоночных животных как свертываемость крови, выброс инсулина, регуляция кровяного давления и многих других. При исследовании механизмов действия моноаминов большую проблему представляет разделение эффектов рецепторного пути и внутриклеточной модификации белков в процессе моноаминилирования. Объекты нашего исследования – губки (тип Porifera) – являются в этом отношении уникальными, так как не имеют не только нервной системы, но и рецепторов к моноаминам (Riesgo et al., 2014; Leys et al., 2019). Посттрансляционная модификация белков моноаминами, вероятно, является, единственным способом действия этих веществ для губок, и её обнаружение будет автоматически указывать на эволюционную древность моноаминилирования как механизма регуляции физиологических процессов. В ходе реализации проекта мы планируем провести пионерные эксперименты, подтверждающие наличие моноаминилирования (серотонилирования и дофаминилирования) у губок. В ходе проекта предполагается визуализировать моноаминилированные белки, идентифицировать кандидатные белки-мишени моноаминилирования, а также установить их локализацию в тканях губок. Сопоставление полученных морфологических и биохимических данных с биоинформатическим анализом кандидатных моноаминилированных белков, позволит предположить функциональное значение этой посттрансляционной модификации у Metazoa. Эти данные внесут существенный вклад в представления об эволюции метаболических путей регуляторной моноаминергической системы.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ