Лаборатория молекулярной эндокринологии

Руководитель - Академик В.А. Ткачук.

Лаборатория основана в 1982 году.

Основные направления научных исследований

Изучение процессов рецепции гормонов, цитокинов и факторов роста, их внутриклеточной сигнализации. Выяснение молекулярных механизмов регуляции роста тканей, миграции, пролиферации и дифференцировки клеток. Исследования компонентов фибринолитической системы и навигационных рецепторов в процессах роста сосудов и нервов.

Обнаружено, что повреждение сосуда приводит к экспрессии урокиназы и ее рецептора в сосудистых клетках, которые являются ключевыми участниками миграции клеток крови и сосудов в просвет сосуда. Сотрудниками лаборатории впервые была определена третичная структура урокиназы и ее комплекса с урокиназным рецептором. Использованы биосенсорные технологии и прижизненная микроскопия одиночных клеток. Полученные результаты позволили выдвинуть гипотезу о том, что пероксид водорода действует как вторичный посредник и опосредует активирующее действие факторов роста, цитокинов и урокиназы на миграцию и пролиферацию клеток.

Текущие исследования в лаборатории направлены на выяснение молекулярных механизмов адипоцитарной дифференцировки и развития инсулиновой резистентности.  Описан новый транскрипционный фактор Prep1, который  контролирует активность PPARγ - мастер-регулятора адипогенеза и липидного метаболизма. В настоящее время определяется механизм действия Prep1 и ведется поиск его мишеней в геноме адипоцитов.

Изучается связывание урокиназы с рецептором, приводящее к запуску сигнальных каскадов внутри клетки, приводящих к перестройке цитоскелета, перераспределению адгезивных контактов, стимуляции адгезии, миграции и пролиферации клеток.  Выясняется роль урокиназного рецептора в выборе траектории роста и ветвлении растущего аксона.

Наиболее значимые результаты исследований последних лет

Изучены механизмы возникновения толерантности сосудистых клеток к действию гормонов и фармакологических препаратов и показана роль гипоксии в этих процессах.

Установлено взаимодействие урокиназы с белком внеклеточного матрикса фибулином-5. Показано, что фибулин-5 влияет на такие зависимые от интегрина эффекты урокиназы, как пролиферация и миграция клеток, внутриклеточная сигнализация.

Выявлен новый путь сигнализации урокиназы, регулирующий экспрессию генов, опосредованный быстрой зависимой от нуклеолина транслокацией урокиназы в ядро, и ответственный за фенотипическую трансформацию фибробластов в миофибробласты.

На основании данных ЯМР-анализа описан новый механизм взаимодействия урокиназы с урокиназным рецептором, согласно которому β-слои в ростовом домене не являются необходимым элементом для взаимодействия с урокиназным рецептором.

Сотрудниками лаборатории выделены и охарактеризованы мезенхимные стволовые клетки (МСК) жировой ткани человека.  Обнаружена способность этих клеток стимулировать регенерацию тканей, индуцировать рост кровеносных сосудов и нервов.  Выявлены механизмы такой стимуляции, установлено, что стимулирующее влияние МСК обусловлено как растворимыми продуктами секреции (факторами роста, цитокинами и хемокинами), так и генерацией микровезикул. Оценено влияние воспаления и гипоксии на функциональную активность этих клеток.

Установлено, что скорость миграции мезенхимных клеток контролируется рецептор-зависимым механизмом, включающим активацию НАДФН-оксидаз (NOX), образование активных форм кислорода и  накопление внутри клеток пероксида водорода.

Описан новый транскрипционный фактор Prep1 и механизм регуляции активности PPARγ - мастер-регулятора адипогенеза и липидного метаболизма. Показано, что Prep1 относится к семейству гомеобокс-содержащих факторов, которые критически важны для дифференцировки клеток, в том числе в адипоцитарном направлении. Получены данные о том, что Prep1 может регулировать чувствительность клеток к действию инсулина.