ИСТИНА

Биосинтез белка – один из важнейших метаболических процессов в клетке. Он требует сложного молекулярного аппарата, включающего сотни специализированных компонентов, и круг известных участников этого процесса постоянно расширяется. Одно из направлений нашего проекта будет связано с выявлением новых и малоизученных трансляционных компонентов посредством проведения высокопроизводительных генетических скринингов на основе технологии CRISPR/Cas. Современные методы биохимии, клеточной биологии и молекулярной генетики, которыми владеют члены нашего коллектива, позволят приблизиться к пониманию функций таких компонентов путём нарушения работы их генов и последующего анализа изменений в активности репортерных генов. Для анализа профиля генной экспрессии мутантных клеток могут также применяться методы системной биологии (например, транскриптомика и рибосомный профайлинг). Такой интегрированный подход даст возможность не только изучить конкретные молекулярные механизмы, лежащие в основе интересующих нас явлений, но и понять их место в общей картине регуляции экспрессии генов в клетке. В частности, в рамках данного направления будут исследованы механизмы реинициации трансляции и регуляции встраивания селеноцистеина, которые пока не были проанализированы системными методами. Ещё сложнее организован процесс белкового синтеза в клетках, заражённых вирусами. Многие вирусы модифицируют компоненты трансляционного аппарата, чтобы заблокировать продукцию клеточных белков, а для трансляции собственных мРНК используют неканонические механизмы. Поиск и изучение клеточных белков, обеспечивающих работу этих механизмов, будет вторым направлением нашей работы. Мы собираемся изучить вклад в вирусную инфекцию конкретных белков, взаимодействующих с IRES-элементами (участками внутреннего связывания рибосом) пикорнавирусных мРНК, - так называемых ITAF (англ. IRES trans-acting factor). Будет изучен механизм работы нового потенциального ITAF, найденного нами недавно с помощью CRISPR-скрининга, а также определена роль некоторых других ITAF, ранее изучавшихся только в искусственных in vitro системах, в живых клетках в контексте вирусной инфекции. Нужно заметить, что для нормального жизненного цикла вируса очень важно интенсивное производство вирусных белков. Поэтому активация внутриклеточных механизмов, ингибирующих трансляцию в клетке, а также её искусственное подавление низкомолекулярными веществами часто приводит к замедлению вирусной инфекции, что даёт организму время для организации антивирусного ответа. В рамках третьего направления на доступной коллекции пикорнавирусов мы протестируем собранную нами панель малоизученных низкомолекулярных ингибиторов белкового синтеза, состоящую из представителей различных классов (ингибиторов рибосомы, трансляционных факторов, аминоацил-тРНК-синтетаз и модуляторов сигнальных каскадов). Изменения в динамике вирусной инфекции будут отслеживаться как простыми цитологическими текстами, так и с помощью специально созданных репортерных систем. Этот анализ поможет получить представления о том, внутри каких классов ингибиторов имеет смысл искать новые низкомолекулярные соединения, способные стать эффективными противовирусными препаратами. Кадровый и методический потенциал, накопленный нашим коллективом в ходе выполнения недавно закончившегося «мегагранта», а также научный задел, сформированный при выполнении предыдущего гранта РНФ, позволяет нам ставить перед собой подобные амбициозные задачи и быть уверенными в возможности их выполнения.