ИСТИНА

Пролиферация, дифференцировка ЭСК, а также скорость роста злокачественных образований и распространения метастаз в животных моделях, согласно литературным данным, напрямую зависит от уровня экспрессии и, возможно, модификационного статуса, взаимодействующих с маркером плюрипотентности Oct4 негистоновых белков хроматина HMGB1 и HMGB2 семейства HMG (от англ. High Mobility Group). Большой объем экспериментальных данных, посвященных исследованию роли негистоновых белков HMGB-семейства в структурно-функциональной организации хроматина, свидетельствует в пользу того, что высоко гомологичные HMGB1/HMGB2 принимают участие, как в процессе активации генов, так и в процессе репрессии. Показано так же, что HMGB1 может выступать в роли прототипической молекулы DAMP (Damage Associated Molecular Pattern Molecule), связанной как с острыми воспалительными реакциями, так и с большей частью молекулярных механизмов хронического воспаления и заживления. Учитывая выше сказанное, для эффективного внедрения эмбриональных стволовых клеток в медицинскую практику является важным дополнить и систематизировать сведения о механизмах функционирования HMGB1/HMGB2 в хроматине ЭСК, о роли данных белков в процессах клеточной дифференцировки и репрограммирования. Целью данной работы является исследование структурных характеристик (пост-трансляционных модификаций) и роли негистоновых хромосомных белков HMGB1/2 в изменениях структурно-функциональных параметров хроматина клеток в процессах дифференцировки и клеточного репрограммирования. С помощью FT(ICR)MS нами показано различие распределения и характера модификаций в высоко гомологичных белках HMGB1 и HMGB2, как в разных типах дифференцированных клеток (NIH/3T3, MЭФ, тимус мыши), так и в эмбрионально стволовых клетках мыши (Е14), что подтверждает данные о различной функциональности этих белков в клетке. Выявлены функционально значимые различия в модификационном статусе HMGB1 дифференцированных и эмбрионально стволовых клеток мыши, в частности асК2-HMGB1 в хроматине ЭСК, что, согласно литературным данным, приводит к потере способности изгибать ДНК при связывании и, вероятно, должно повлечь за собой изменение функциональной нагрузки HMGB1 в хроматине ЭСК. Показано, что CRISPR/Cas9-опосредованный нокаут генов HMGB1 и HMGB2 не приводит к изменению фенотипа ЭСК мыши. Проведено исследование уровня экспрессии факторов плюрипотентности Oct4, c_Myc, Sox2 и Nanog в условиях дефицита HMGB1. В работе так же будет обсуждаться влияние снижения уровня экспрессии HMGB1 и HMGB2 на процесс клеточной дифференцировки ЭСК. Мы надеемся, что полученные в ходе выполнения работы сведения помогут лучше понять и, следовательно, контролировать процессы дифференцировки и репрограммирования, тем самым, ускорят внедрение многообещающей технологии иПСК в практическую медицину.