Факультет фундаментальной медицины МГУ

Авторизация

Поиск по сайту

Горизонт 2020

Механизмы программируемой клеточной гибели

Первое занятие - 18 сентября в 16.00 на биологическом факультете.

Расписание лекций курса "Механизмы программируемой клеточной гибели", реализуемого частично на английском языке
Совместный курс кафедры иммунологии Биологического факультета МГУ и лаборатории исследования механизмов апоптоза (ЛИМА) Факультета фундаментальной медицины МГУ.

18 сентября - Животовский БД - Концепция гибели клеток
Роль гибели клеток in vivo. Классификация типов клеточной гибели. Морфология апоптоза и некроза. Воспаление - неотъемлемая характеристика патологического некроза, связанная с отсутствием фагоцитоза. Роль клеточной гибели в развитии организма. Филогенез гибели клеток. Стадии клеточной гибели. Основные пути гибели клеток: внешний и митохондриальный. Основные семейства белков, участвующих в регуляции гибели клеток. Различия в чувствительности клеток к гибели и времени ее развития. Основные клеточные компартменты принимающие участие в гибели клеток. Дефицит или ускоренная гибель клеток и последствия приводящие к развитию болезней, ассоциированных с гибелью клеток.

25 сентября - Недоспасов СА - Инструктивный апоптоз, его лиганды, рецепторы, медиаторы и белковые модули
История открытия ФНО. Семейство ФНО и ФНО рецепторов. Подсемейство "рецепторов смерти": TNFR1, CD95, DR3, DR4-5, EDAR. Исключения - NGFR и DR6. ФНО-Рр55 и FAS, откуда возник "домен смерти". Элайнмент первичных структур и трехмерные "фолды" доменов гомотипических взаимодействий в DD, DED, CARD. Передача сигнала ПКГ от CD95 (без деталей, и без объяснения, что такое DISC) и ФНОР (более подробно). Почему ФНО по умолчанию не убивает большинство клеток. Система EDA-EDAR. Система ФНО в эволюции - дрозофила. Возможность некоторых рецепторов ФНО без DD индуцировать апоптоз через другие посредники.

2 октября - Гогвадзе ВГ - Роль митохондрий в гибели клеток
Функции митохондрий в клетке. Регуляция митохондриями клеточного гомеостаза по кальцию. Митохондрии как источник активных форм кислорода. Участие митохондрии в регуляции различных форм клеточной гибели. Механизмы пермеабилизации внешней мембраны митохондрий. Пермеабилизация посредством про-апоптотических белков семейства Bcl-2. Индукция неспецифической проницаемости митохондриальной мембраны вследствие открытия зависимой от кальция поры во внутренней мембране митохондрий. Выход белков из межмембранного пространства точка невозврата, запускающая гибель клетки. Роль митохондрии в качестве переключателя между различными видами клеточной гибели.

9 октября - Черняк БВ - Митохондриально-направленные антиоксиданты
Митохондрии участвуют во внутриклеточной передаче сигналов: про-апоптозные белки, Са2+ и активные формы кислорода (АФК). Примеры участия митохондриальных АФК в развитии иммунного ответа: NLRP3-инфламмасома и TRAF6-зависимая бактерицидная активность макрофагов. Механизмы образования АФК в митохондриях. Митохондриально-направленные соединения - катионы, проникающие через мембрану. Антиоксиданты. Тестирование препаратов invitro. Примеры эффективного антиапоптозного, антивоспалительного и про-дифференцировочного действия. Мегапроект "Практическое использование ионов Скулачева".

16 октября - Животовский БД - Протеазы, участвующие в гибели клеток
Семейства протеаз, принимающих участие в гибели клеток. Апикальные (инициирующие) и "расщепляющие" группы каспаз. Платформы активации каспаз. Доменные структуры каспаз. Фукнциональное отличие каспаз, имеющих различные домены. Регулирование каспаз: биохимическое, ингибирующее, протеолитическое. Последовательность между активацией каспаз, биохимическими и морфологическими изменениями в гибнущих клетках. Функциональные классы белков расщепляющиеся каспазами. Типы гибели, в которых активируются каспазы. Участие каспаз в рецепторном, митохондриальном и ядерном механизмах апоптоза. Внутриклеточная локализация каспаз. Неапоптотические функции каспаз. Фенотипические изменения как результат нокаута каспаз. Роль протеаз в кросс-токе между апоптозом и аутофагией. Роль катепсинов в гибели клеток. Внутриклеточные ингибиторы каспаз. Роль протеасом в развитие гибели клеток.

23 октября - Гогвадзе ВГ - Митохондрии в опухолевых клетках - что в них особенного?
В двадцатых годах прошлого века Отто Варбург заметил, что опухолевые клетки восполняют потребности в АТФ за счет гликолиза даже в аэробных условиях, когда, согласно Луи Пастеру, гликолиз должен быть подавлен. Подобное поведение опухолевых клеток получило название гликолитический сдвиг. Это обусловлено тем, что быстро пролиферирующие клетки опухоли оказываются в гипоксическом окружении, что заставляет их стимулировать гликолиз. В этом первоочередную роль играет так называемый фактор, индуцируемый гипоксией (hypoxiainduciblefactor, HIF).
Оказалось, что HIF способен не только стимулировать гликолиз, но и подавлять активность митохондрий, вследствие чего, митохондрии стабилизируются, становятся более устойчивыми к повреждающим факторам, и, как следствие, при этом происходит подавление митохондриальных путей в апоптозе.
Таким образом, одной из стратегий борьбы со злокачественными новообразованиями может послужить использование митоохондрий в качестве мишеней, с целью дестабилизировать эти органеллы, способствовать пермеабилизации внешней митохондриальной мембраны, и вызывать выход проапоптозных белков.
Промежуточный зачет (только для кафедры иммунологии)

30 октября - Евстафьева АГ - Роль р53 в ПКГ
Регуляция уровня и активности опухолевого супрессора р53. Факторы, влияющие на выбор между остановкой клеточного цикла и индукцией апоптоза при активации р53. Зависимость набора генов- мишеней, которые р53 активирует или репрессирует, от уровня р53 и его пост-трансляционных модификаций. Транскрипционные мишени р53, связанные с остановкой клеточного цикла, репарацией ДНК или апоптозом. Стимуляция состояния клеточного старения (сенесенс) посредством р53.
Регулирование рецепторного и митохондриального пути индукции апоптоза посредством р53. Независимые от транскрипции про-апоптотические функции р53. Индукция апоптоза при транслокации р53 в митохондрии. Антиоксидантное и прооксидантное действие белка р53.

6 ноября - Лаврик ИН - Система CD95 и системная биология механизмов ПКГ
СD95, основные домены. PLAD, DD. Комплекс DISC. Основные молекулы, образующие комплекс DISC: CD95, FADD, прокаспазы-8/10, с-FLIPи их основные структурные черты. Механизм активации прокаспазы-8 через образование гомодимеров и ded- цепей. Роль прокаспазы-10. Различная роль коротких и длинных изо форм белка с- FLIP в активации прокаспазы -8. Сигнальные пути downstream от комплекса DISC: тип I и тип II клеток. Системная биология/ математическое моделирование биологических процессов -зачем оно нужно. Ординарные дифференциальные уравнения ,примеры из моделирования комплекса DISC, активации каспазы-8 и ингибирования активации каспазы-8 при помощи белков с- FLIP.

13 ноября - Лаврик ИН - Некроптоз
Три основных типа клеточной гибели: апоптоз, некроптоз/некроз, аутофагия. Различия в морфологии этих трех типов клеточной гибели и особенности морфологии некроптоза/ некроза. История открытия некроптоза как типа программируемой клеточной гибели. Понятие некроптоза как программируемой клеточной гибели и некроза как спонтанного типа смерти. Основные участники некроптоза киназы rip1/rip3. Их доменная организация, их модификации. Nec1 как ингибитор киназы rip1 и некроптоза. Комплексы некросома/Рипоптосома. Основные молекулы входящие в состав комплекса: rip1/rip3, fadd, Caspase-8, c-Flip. Деубиквитилирование белка rip1 и фосфорилирование белков rip1/rip3 как основа для индукции некроптоза. Индукция некроптоза при активации tnfr, cd95, TLR, генотоксического стресса. Роль изоформ белка c-Flip в индукции и ингибировании некроптоза. Сигнальные пути downstream от активации некросомы/ Рипоптосомы.

20 ноября - Евстафьева АГ - Аутофагия
Виды аутофагии. Стадии аутофагии. Образование фагофора, ULK1/ULK2 комплекс, роль протеинкиназы mTORC1, роль белка Bif1. Pегуляторная роль комплексов PtdIns3K и белка Beclin-1. Коньюгация Atg5-Atg12, процессинг LC3 и встраивание в мембрану LC3B-II, замыкание мембраны и образование аутофагосом. Слияние аутофагосом с лизосомами с образованим аутолизосом. Позитивная и негативная регуляция аутофагии посредством опухолевого супрессора р53. Роль белков семейства Bcl2.
Причинно-следственные связи между аутофагией и клеточной смертью. Критерии клеточной смерти от аутофагии. Взаимная регуляция аутофагии и апоптоза.

27 ноября - Недоспасов СА - Invivoveritas - проявление мутаций в генах каскадов ПКГ в контексте целого организма
Методология генетических нокаутов. Интерпретация нокаутов гомологичных генов. Вырожденные и невырожденные функции. Анализ и интерпретация летальных фенотипов. Множественные нокауты. Примеры ошибочного трактования нокаутных фенотипов.
Панель нокаутов генов каспаз. Ошибочность первоначальных работ по каспазам 1 и 3. Фенотипы нокаутов компонентов DISC. Каспаза 8 и некроптоз (RIP3). Фенотипы двойных и тройных нокаутов.
Фенотипы нокаутов компонентов апоптосомы. Роль генетического бэкграунда.
Генетические заболевания человека связанные с мутациями в компонентах каскадов ПКГ.

4 декабря - Животовский БД - Методы детекции различных форм гибели клеток
Основные различия между апоптозом и некрозом. Морфологические методы исследования гибели клеток. Биохимические методы исследования апоптоза.
Анализ протеаз, участвующих в гибели клеток. Анализ изменений в хроматине гибнущих клеток. Методы in vivo. Методы анализа некроптоза. Методы анализа аутофагии. Предостережения при оценке и классификации гибели клеток.Методы исследования механизмов ПКГ.

Экзамен