БЕЛКИ МИТОХОНДРИЙ КАРДИОМИОЦИТОВ КАК МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МИШЕНИ ТАРГЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТА V007

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2021-06-05

И.М. Кветной(1, 2), Е.С. Миронова(1, 2), Ю.С. Крылова( 2), Т.С. Зубарева( 2), Д.О. Леонтьева( 2), В.О. Полякова( 2), 1-ООО «Ива фарм», Российская Федерация, 190121, Санкт-Петербург, Псковская ул., 17; 2-ФГБУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии» Минздрава РФ, Российская Федерация, 191036, Санкт-Петербург, Лиговский проспект, д. 2–4 Е-mail: katerina.mironova@gerontology.ru

Введение. Митохондрии являются одними из наиболее важных клеточных органелл, которые обеспечивают клетки энергией, принимают участие в клеточном обновлении и осуществлении эндогенных механизмов реализации клеточного иммунитета. Изучение структурно-функциональной организации митохондрий чрезвычайно важно и перспективно для разработки таргетных путей действия фармакологических препаратов при различной патологии и старении организма. Цель исследования. Изучить влияние препарата V007 на экспрессию биомаркеров митохондрий в клетках миокарда старых крыс в условиях in vivo для выяснения возможного механизма его таргетного действия. Методы. Молекулярно-биологическими методами проведено изучение экспрессии ключевых митохондриальных белков: Tom70, Tom20, VDAC, DRP1, прохибитина, Parkin, PINK1 в миокарде крыс старого возраста в норме и при применении инновационного препарата V007. Результаты. Проведенное исследование позволило выявить, что V007 является препаратом, регулирующим и нормализующим функции митохондрий. Детализированы представления о таргетном действии препарата V007 на молекулярном уровне, дополнительно верифицированы внутриклеточные и межтканевые сигнальные молекулы, которые могут явиться мишенями его фармакологического действия, что позволяет расширить показания и сферу его применения для профилактики и лечения социально-значимых заболеваний. Заключение. Проведенное исследование открывает широкие возможности для дальнейшего изучения препарата V007 в качестве перспективного препарата общерегуляторного и геропротекторного действия
Ключевые слова: 
митохондрии
Для цитирования: 
Кветной И.М., Миронова Е.С., Крылова Ю.С., Зубарева Т.С., Леонтьева Д.О., Полякова В.О. БЕЛКИ МИТОХОНДРИЙ КАРДИОМИОЦИТОВ КАК МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МИШЕНИ ТАРГЕТНОГО ДЕЙСТВИЯ ПРЕПАРАТА V007. Молекулярная медицина, 2021; (6): -https://doi.org/10.29296/24999490-2021-06-05

Список литературы: 
  1. Anderson A.J., Jackson T.D., Stojanovski D. Mitochondria—hubs for regulating cellular biochemistry: emerging concepts and networks Biology, Medicine. Open Biology. 2019; 9: 1–15. https://doi.org/10.1098/rsob.190126.
  2. Araiso Y., Tsutsumi A., Qiu J., Imai K., Shiota T., Song J., Lindau C., Wenz L.S., Sakaue H., Yunoki K. Structure of the mitochondrial import gate reveals distinct preprotein paths. Nature. 2019; 575: 395–401. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1680-7.
  3. Pfanner N., Warscheid B., Wiedemann N. Mitochondrial proteins: From biogenesis to functional networks. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2019; 20: 267–84. https://doi.org/10.1038/s41580-018-0092-0.
  4. Wang P., Wang D., Yang Y., Hou J., Wan J., Ran F., Dai X., Zhou P., Yang Y. Tom70 protects against diabetic cardiomyopathy through its antioxidant and antiapoptotic properties. Hypertens Res. 2020; 43 (10): 1047–56. https://doi.org/10.1038/s41440-020-0518-x.
  5. Hira S., Packialakshmi B., Tang E., Zhou X. Dexamethasone upregulates mitochondrial Tom20, Tom70, and MnSOD through SGK1 in the kidney cells. J. Physiol Biochem. 2021; 77 (1): 1–11. https://doi.org/10.1007/s13105-020-00773-x.
  6. Di Maio R. , Barrett P.J., Hoffman E.K., Barrett C.W., Zharikov A., Borah A., Hu X., McCoy J., Chu Ch.T., Burton E.A., Hastings T.G. , Greenamyre T. α-Synuclein binds to TOM20 and inhibits mitochondrial protein import in Parkinson’s disease. J. Sci Transl Med. 2016; 8 (342): 342ra78. https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aaf3634.
  7. Fang D., Maldonado E.N. VDAC Regulation: A Mitochondrial Target to Stop Cell Proliferation. Adv. Cancer Res. 2018; 138: 41–69. https://doi.org/10.1016/bs.acr.2018.02.002.
  8. Shoshan-Barmatz V., Shteinfer-Kuzmine A., Verma A. VDAC1 at the Intersection of Cell Metabolism, Apoptosis, and Diseases. Biomolecules. 2020; 10 (11): 1485. https://doi.org/10.3390/biom10111485.
  9. Tian L., Neuber-Hess M., Mewburn J., Dasgupta A., Dunham-Snary K., Wu D. Ischemia-induced Drp1 and Fis1-mediated mitochondrial fission and right ventricular dysfunction in pulmonary hypertension. J. Mol. Med. 2017; 95: 381–93. https://doi.org/10.1007/s00109-017-1522-8.
  10. Jin J., Wei X.-X., Zhi X.-L., Wang X.-H., Meng D. Drp1-dependent mitochondrial fission in cardiovascular disease. Acta Pharmacol Sin. 2020; 42 (5): 655–64. https://doi.org/10.1038/s41401-020-00518-y.
  11. Chowdhury D., Kumar D., Sarma P., Tangutur A., Pal Bhadra M. PHB in Cardiovascular and Other Diseases: Present Knowledge and Implications. Curr Drug Targets. 2017; 18 (16): 1836–51. https://doi.org/10.2174/1389450117666160824161225.
  12. Da Costa C.A., Duplan E., Rouland L., Checler F. The transcription factor function of Parkin: breaking the dogma. Front Neurosci. 2018; 12: 965. https://doi.org/10.3389/fnins.2018.00965.
  13. Gladkova C., Maslen S.L., Skehel J.M., Komander D. Mechanism of Parkin activation by PINK1. Nature. 2018; 559: 410–4. https://doi.org/10.1038/s41586-018-0224-x.
  14. Heo J.M., Ordureau A., Paulo J.A., Rinehart J., Harper J.W. The PINK1-PARKIN mitochondrial ubiquitylation pathway drives a program of OPTN/NDP52 recruitment and TBK1 activation to promote mitophagy. Mol. Cell. 2015; 60: 7–20. https://doi.org/10.1016/j.molcel.2015.08.016.
  15. Sekine S., Youle R.J. PINK1 import regulation; a fine system to convey mitochondrial stress to the cytosol. BMC Biol. 2018; 16 (1): 2. https://doi.org/10.1186/s12915-017-0470-7.
  16. Ventura-Clapier R., Piquereau J., Veksler V., Garnier A. Estrogens, Estrogen Receptors Effects on Cardiac and Skeletal Muscle Mitochondria. Front Endocrinol (Lausanne). 2019; 10: 557. https://doi.org/10.3389/fendo.2019.00557.
  17. Lazarou M., Jin S.M., Kane L.A., Youle R.J. Role of PINK1 binding to the TOM complex and alternate intracellular membranes in recruitment and activation of the E3 ligase Parkin. Dev. Cell. 2012; 22: 320–33. https://doi.org/10.1016/j.devcel.2011.12.014.
  18. Quinn P., Moreira P., Ambrósio A., Alves C. PINK1/PARKIN signalling in neurodegeneration and neuroinflammation. Acta Neuropathol Commun. 2020; 8 (1): 189. https://doi.org/10.1186/s40478-020-01062-w.
  19. Shoshan-Barmatz V., Maldonado E.N., Krelin Y. VDAC1 at the crossroads of cell metabolism, apoptosis and cell stress. Cell Stress. 2017; 1: 11–36. https://doi.org/10.15698/cst2017.10.104.
  20. Osellame L.D. Cooperative and independent roles of the Drp1 adaptors Mff, MiD49 and MiD51 in mitochondrial fission. J. Cell Sci. 2016; 129: 2170–81. https://doi.org/10.1242/jcs.185165.
  21. Cooper H.A., Eguchi S. Inhibition of mitochondrial fission as a novel therapeutic strategy to reduce mortality upon myocardial infarction. Clin. Sci. 2018; 132: 2163–7. https://doi.org/10.1042/CS20180671.