Природные вещества с противовоспалительными, анальгетическими и антимикробными свойствами

Воспаление это одна из необходимых стадий процесса регенерации тканей. Однако воспалительный процесс может стать хроническим, и тогда восстановления не происходит. Существует множество причин развития хронического воспаления: бактериальное заражение, дисфункция иммунной системы, а также психосоматические расстройства. Фармакологическое воздействие на выше перечисленные факторы может способствовать улучшению регенеративных процессов. Потребность современной медицины в новых противовоспалительных, анальгетических и антимикробных агентах увеличивается пропорционально старению населения, ухудшению экологии и стремительному росту количества бактериальных штаммов, резистентных к традиционным антибиотикам. Поиск новых молекул ослабляющих негативное действие факторов внешней и внутренней среды на процессы регенерации является актуальной проблемой современной науки. В лаборатории нейрорецепторов и нейрорегуляторов ИБХ РАН сложился коллектив молодых инициативных ученых, которые специализируются в разных областях биоорганической химии и молекулярной биологии и интересуются проблемой поиска новых биологически активных веществ. Цель предлагаемого проекта состоит в расширении арсенала полезных соединений – поиске, синтезе и исследовании биологической активности и механизма действия новых веществ, обладающих противовоспалительными, анальгетическими и антимикробными свойствами. Основными молекулярными мишенями скрининга биологической активности будут участвующие в воспалении каналы TRPA1 и TRPV1; канал TRPV2, обеспечивающий активность макрофагов; и антимикробные компоненты. В ходе выполнения проекта 2016 уже были обнаружены положительные модуляторы TRPA1 канала, обладающие анальгетическим и противовоспалительным действием. Однако необходимо провести дополнительные исследования для оценки возможности их использования в качестве фармакологических субстанций. Наибольший интерес представляет пептид Ms9a-1, поэтому в рамках данного проекта будет изучено его влияние на заживление и ключевые процессы регенерации в модели полнослойной раны кожи мыши и эффект, оказываемый пептидом на процессы происходящие в пораженном суставе в тесте экспериментального артрита. Более того, Ms9a-1 имеет потенциал в качестве модулятора нейрорегенерации, и его эффекты будут изучены in vitro, в частности влияние на рост и дифференцировку клеток нейробластомы линии SH-SY5Y. В настоящее время очевидно, что прогресс в создании новых медицинских препаратов во многом зависит от наличия в распоряжении ученых данных о влиянии веществ на конкретный молекулярный механизм развития патологического процесса. Результаты проекта будут востребованы не только в фундаментальной науке, но также в медицине и биотехнологии.

6 Января 2016 года — 31 Декабря 2020 года

Андреев Я.А. (рук.)

Лаборатория нейрорецепторов и нейрорегуляторов

Грант, РНФ

Список публикаций по проекту

  1. Lubova KI, Chugunov AO, Volynsky PE, Trofimov Y, Korolkova YV, Mosharova IV, Kozlov SA, Andreev YA, Efremov RG (2020). Probing temperature and capsaicin-induced activation of TRPV1 channel via computationally guided point mutations in its pore and TRP domains. Int J Biol Macromol 158, 1175–1183
  2. Logashina YA, Korolkova YV, Maleeva EE, Osmakov DI, Kozlov SA, Andreev YA (2020). Refolding of disulfide containing peptides in fusion with thioredoxin. MENDELEEV COMMUN 30 (2), 214–216
  3. Logashina YA, Palikova YA, Palikov VA, Kazakov VA, Smolskaya SV, Dyachenko IA, Tarasova NV, Andreev YA (2021). Anti-Inflammatory and Analgesic Effects of TRPV1 Polypeptide Modulator APHC3 in Models of Osteo- and Rheumatoid Arthritis. Mar Drugs 19 (1),
  4. Babenko VV, Mikov AN, Manuvera VA, Anikanov NA, Kovalchuk SI, Andreev YA, Logashina YA, Kornilov DA, Manolov AI, Sanamyan NP, Sanamyan KE, Kostryukova ES, Kozlov SA, Grishin EV, Govorun VM, Lazarev VN (2017). Identification of unusual peptides with new Cys frameworks in the venom of the cold-water sea anemone Cnidopus japonicus. Sci Rep 7 (1), 14534
  5. Baranova AA, Georgieva ML, Bilanenko EN, Andreev YA, Rogozhin EA, Sadykova VS (2017). Antimicrobial potential of alkalophilic micromycetes Emericellopsis alkalina. APPL BIOCHEM MICRO+ 53 (6), 703–710
  6. Korolkova Y, Makarieva T, Tabakmakher K, Shubina L, Kudryashova E, Andreev Y, Mosharova I, Lee HS, Lee YJ, Kozlov S (2017). Marine cyclic guanidine alkaloids monanchomycalin B and urupocidin a act as inhibitors of TRPV1, TRPV2 and TRPV3, but not TRPA1 receptors. Mar Drugs 15 (4),
  7. Logashina YA, Mosharova IV, Korolkova YV, Shelukhina IV, Dyachenko IA, Palikov VA, Palikova YA, Murashev AN, Kozlov SA, Stensvåg K, Andreev YA (2017). Peptide from sea anemone metridium senile affects transient receptor potential ankyrin-repeat 1 (TRPA1) function and produces analgesic effect. J Biol Chem 292 (7), 2992–3004
  8. Logashina YA, Solstad RG, Mineev KS, Korolkova YV, Mosharova IV, Dyachenko IA, Palikov VA, Palikova YA, Murashev AN, Arseniev AS, Kozlov SA, Stensvåg K, Haug T, Andreev YA (2017). New disulfide-stabilized fold provides sea anemone peptide to exhibit both antimicrobial and TRPA1 potentiating properties. Toxins (Basel) 9 (5),
  9. Nikolaev MV, Dorofeeva NA, Komarova MS, Korolkova YV, Andreev YA, Mosharova IV, Grishin EV, Tikhonov DB, Kozlov SA (2017). TRPV1 activation power can switch an action mode for its polypeptide ligands. PLoS One 12 (5), e0177077
  10. Rogozhin EA, Sadykova VS, Baranova AA, Vasilchenko AS, Lushpa VA, Mineev KS, Georgieva ML, Kulko AB, Krasheninnikov ME, Lyundup AV, Vasilchenko AV, Andreev YA (2018). A Novel Lipopeptaibol Emericellipsin A with Antimicrobial and Antitumor Activity Produced by the Extremophilic Fungus. Molecules 23 (11),
  11. Nicosia A, Mikov A, Cammarata M, Colombo P, Andreev Y, Kozlov S, Cuttitta A (2018). The Anemonia viridis Venom: Coupling Biochemical Purification and RNA-Seq for Translational Research. Mar Drugs 16 (11),
  12. Slavokhotova AA, Shelenkov AA, Andreev YA, Odintsova TI (2017). Hevein-like antimicrobial peptides of plants. Biochemistry (Mosc) 82 (13), 1659–1674
  13. Logashina YA, Korolkova YV, Kozlov SA, Andreev YA (2019). TRPA1 Channel as a Regulator of Neurogenic Inflammation and Pain: Structure, Function, Role in Pathophysiology, and Therapeutic Potential of Ligands. Biochemistry (Mosc) 84 (2), 101–118
  14. Smolskaya S, Andreev YA (2019). Site-Specific Incorporation of Unnatural Amino Acids into Escherichia coli Recombinant Protein: Methodology Development and Recent Achievement. Biomolecules 9 (7),