Лаборатория синтетических вакцин

Отдел молекулярной нейробиологии

Руководитель: Вольпина Ольга Марковна, д. х. н., профессор
volpina@ibch.ru+7(495)336-57-77

синтетические пептиды, противопептидные антитела, противовирусные антитела, антибактериальные антитела, диагностические антитела, иммунотерапия

Лаборатория разрабатывает искусственные вакцины на основе синтетических пептидных фрагментов различных белков. Работа направлена на борьбу с нейродегенеративными заболеваниями, в частности, с болезнью Альцгеймера.

Сотрудники получают антитела к эндогенным рецепторам нейронов для блокирования связывания бета-амилоида с рецепторами. Лаборатория занимается никотиновым ацетилхолиновым рецептором, прионным белком, рецептором конечных продуктов гликозилирования и рецептором нейротрофинов. Кроме того, в Лаборатории разрабатываются пептидные препараты прямого защитного действия. К настоящему моменту удалось создать  пептид RAGE-60-76 (фрагмент рецептора конечных продуктов гликозилирования), оказывающий терапевтический эффект при интраназальном введении  мышам с ольфакторной бульбэктомией (удаление обонятельных луковиц приводит к развитию признаков болезни Альцгеймера).

Прежде Лаборатория занималась созданием вакцин, которые инактивировали такие вирусные и бактериальные заболевания, как ящур, полиомиелит, энцефалит, менингококк и другие. Кроме того, сотрудники получали антитела на опухоль-ассоциированные белки для диагностики рака.

Лаборатория сотрудничает с лабораториями ИБХ РАН, Институтом биофизики клетки РАН, НИИ Физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ, Биологическим факультетом МГУ, Институтом высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, а также с институтами Польши, Чехии и других стран.

Лаборатория синтетических вакцин создана в 2004 году на базе Группы синтетических вакцин (с 1987 года).

Разработка теоретических и практических подходов к созданию искусственных вакцин на основе синтетических пептидных фрагментов вирусных и бактериальных белков. Выбор и синтез иммуноактивных пептидных фрагментов эндогенных белков для получения диагностических и терапевтических антител.

  1. Создание искусственной противоящурной вакцины на основе синтетических пептидных фрагментов белка VP1 вируса ящура;
  2. Разработка подходов к созданию противоменингококковой вакцины широкой специфичности на основе синтетических фрагментов белков внешней мембраны менингококка и конъюгатов синтетических пептидов с капсульными полисахаридами менингококков.
  3. Разработка подходов к иммунопрофилактике заболевания, вызываемого вирусом клещевого энцефалита, с помощью синтетических фрагментов вирусных белков NS1 и гликопротеина Е.
  4. Получение с помощью синтетических пептидов поликлональных и моноклональных антител для диагностики и терапии прионных болезней.
  5. Разработка нового метода иммунотерапии болезни Альцгеймера с помощью синтетическим пептидным фрагментам альфа-7 субъединицы ацетилхолинового рецептора. Изучение молекулярных механизмов функционирования холинергической системы с помощью антител к иммуноактивным синтетическим пептидным фрагментам альфа-7 субъединицы ацетилхолинового рецептора.
  6. Получение с помощью синтетических пептидов антител к опухолеассоциированным белкам — сурвивину и нуклеофозмину для уточняющей диагностики опухолевых заболеваний.
Сотрудники лаборатории
Ф.И.О.ДолжностьКонтакты
Вольпина Ольга Марковна, д. х. н., профессоррук. подр.volpina@ibch.ru+7(495)336-57-77
Волкова Татьяна Данииловна, к. х. н.с.н.с.tdvol@mx.ibch.ru+7(495)336-57-77
Короев Дмитрий Отарович, к. х. н.с.н.с.koroev@mx.ibch.ru+7(495)3365777
Филатова Маргарита Павловна, к. х. н.с.н.с.filatova07@mail.ru+7(495)336-57-77
Камынина Анна Владимировнан.с.aneskaminina@mail.ru+7(495)336-57-77
Баласанянц Самсон Михайловичст. лаб.

Ранее здесь работали:

Чибискова Ольга Владимировнам.н.с.

Избранные публикации

  1. Volpina O.M., Samokhin A.N., Koroev D.O., Nesterova I.V., Volkova T.D., Medvinskaya N.I., Nekrasov P.V., Tatarnikova O.G., Kamynina A.V., Balasanyants S.M., Voronina T.A., Kulikov A.M., Bobkova N.V. (2018). Synthetic fragment of receptor for advanced glycation end products prevents memory loss and protects brain neurons in olfactory bulbectomized mice. JAD 61 (3), [+]

    Activation of receptor for advanced glycation end products (RAGE) plays an essential role in the development of Alzheimer’s disease (AD). It is known that the soluble isoform of the receptor binds to ligands and prevents negative effects of the receptor activation. We proposed that peptide fragments from RAGE prevent negative effects of the receptor activation during AD neurodegeneration. We have synthesized peptide fragments from surface-exposed regions of RAGE. Peptides were intranasally administrated into olfactory bulbectomized (OBX) mice, which developed some characteristics similar to AD neurodegeneration. We have found that only insertion of fragment (60-76) prevents the memory of OBX mice. Immunization of OBX mice with peptides showed that again only (60-76) peptide protected the memory of animals. Both intranasal insertion and immunization decreased the amyloid-β (Aβ) level in the brain. Activity of shortened fragments of (60-76) peptide was tested and showed only the (60-70) peptide is responsible for manifestation of activity. Intranasal administration of (60-76) peptide shows most protective effect on morpho-functional characteristics of neurons in the cortex and hippocampal areas. Using Flu-(60-76) peptide, we revealed its penetration in the brain of OBX mice as well as colocalization of Flu-labeled peptide with Aβ in the brain regions in transgenic mice. Flu-(60-76) peptide complex with trimer of Aβ was detected by SDS-PAGE. These data indicate that Aβ can be one of the molecular target of (60-70) peptide. These findings provide a new peptide molecule for design of anti-AD drug and for investigation of RAGE activation ways in progression of AD neurodegeneration.

    ID:1949
  2. Gavrilova S.I., Volpina O.M., Kolykhalov I.V., Fedorova Y.B., Selezneva N.D., Ponomareva E.V., Koroev D.O., Kamynina A.V. (2017). [Therapeutic monitoring and prediction of the efficacy of neurotrophic treatment in patients with amnestic type of mild cognitive impairment]. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova 117 (8), 27–38 [+]

    To perform therapeutic monitoring and prediction of the neurotrophic therapy efficacy in patients with amnestic type of mild cognitive impairment (aMCI) in a model of course cerebrolysin therapy.

    ID:1945
  3. Koroev D.O., Volpina O.M., Volkova T.D., Kamynina A.V., Filatova M.P., Balasanyants S.M., Samokhin A.N., Bobkova N.V. (2017). A synthetic fragment 60–70 of the receptor for advanced glycation end products exhibits a therapeutic effect in an animal model of Alzheimer’s disease. Russ. J. Bioorgan. Chem. 43 (42), 150–154 [+]

    Six synthetic peptides overlapping a fragment 60-76 of the receptor for advanced glycation end products (RAGE) were studied on a protective effect on spatial memory of animals in the experimental model of Alzheimer's disease. It was shown that only a peptide corresponding to the fragment 60-70 of RAGE exhibits a therapeutic activity. Intranasal administration of this peptide into bulbectomized mice, which develop neurodegenerative features of the Alzheimer type, completely protects animal memory. Thus, it was found that the N-terminal region (60-70) within the peptide sequence 60-76 of RAGE is responsible for the revealed protective effect. The synthetic peptide RAGE-(60-70) could be the basis for the development of a new drug for the treatment of Alzheimer's disease.

    ID:1948
  4. Kolarova M., Ricny J., Bartos A., Volpina O.M., Koroev O.D., Ripova D., Kamynina A.V. (2016). Naturally occurring Antibodies against Synthetic Fragment of Neurotrophin Receptor P75 in Sera of Cognitively Impaired Patients. SOJ Immunol 4 (2), 1–4 [+]

    Aims:Alzheimer's disease is characterized by extracellular inclusions of beta-amyloid peptide. This peptide interacts with neuronal receptors in the human brain such as neurotrophin receptor P75 and neuronal acetylcholine receptor (nAChR) α7-type and pulls them down into plaques. Degraded receptors may introduce new antigenic epitopes to be recognized by specific antibodies in AD patients. The aim of the present work was to estimate the levels of the naturally occurring antibodies against two peptides derived from neuronal receptors –P75 and α7-type nAChR in sera of patients with different cognitive impairment.

    Methods: We have used short fragments from the extracellular part of each receptor that participates in the interaction with betaamyloid peptide, and measured levels of antibodies against them in the serum of different groups of patients (n = 74) by ELISA.

    Results and Conclusion: We found antibodies against the fragment of P75 receptor only. These levels tend to be higher in patients with mild cognitive impairment. This study provides findings suggesting the immunologic response to neurotrophin receptor P75 in cognitively impaired subjects.

    ID:1950
  5. Bobkova N., Vorobyov V., Medvinskaya N., Nesterova I., Tatarnikova O., Nekrasov P., Samokhin A., Deev A., Sengpiel F., Koroev D., Volpina O. (2016). Immunization Against Specific Fragments of Neurotrophin p75 Receptor Protects Forebrain Cholinergic Neurons in the Olfactory Bulbectomized Mice. J. Alzheimers Dis. 53 (1), 289–301 [+]

    Alzheimer's disease (AD) is characterized by progressive cognitive impairment associated with marked cholinergic neuron loss and amyloid-β (Aβ) peptide accumulation in the brain. The cytotoxicity in AD is mediated, at least in part, by Aβ binding with the extracellular domain of the p75 neurotrophin receptor (p75NTR), localized predominantly in the membranes of acetylcholine-producing neurons in the basal forebrain. Hypothesizing that an open unstructured loop of p75NTR might be the effective site for Aβ binding, we have immunized both olfactory bulbectomized (OBX) and sham-operated (SO) mice (n = 82 and 49, respectively) with synthetic peptides, structurally similar to different parts of the loops, aiming to block them by specific antibodies. OBX-mice have been shown in previous studies, and confirmed in the present one, to be characterized by typical behavioral, morphological, and biochemical AD hallmarks, including cholinergic deficits in forebrain neurons. Immunization of OBX- or SO-mice with KLH conjugated fragments of p75NTR induced high titers of specific serum antibodies for each of nine chosen fragments. However, maximal protective effects on spatial memory, evaluated in a Morris water maze, and on activity of choline acetyltransferase in forebrain neurons, detected by immunoreactivity to specific antibodies, were revealed only for peptides with amino acid residue sequences of 155-164 and 167-176. We conclude that the approach based on immunological blockade of specific p75NTR sites, linked with the cytotoxicity, is a useful and effective tool for study of AD-associated mechanisms and for development of highly selective therapy of cholinergic malfunctioning in AD patients.

    ID:1946
  6. Вольпина О.М., Воробьев В.В. 2, Медвинская Н.И. 2, Нестерова И.В. 2, Самохин А.Н. 2, Короев Д.О., Бобкова Н.В. 2 (2016). Иммунологический подход к структурно-функциональному картированию мембранных рецепторов. Biol Membrany 33 (5), 335–343 [+]

    С целью исследования структурно-функциональной специфичности различных участков внеклеточных доменов мембранных рецепторов проводили их иммунологическую блокаду и анализ изменений функционирования головного мозга в норме и патологии. Изучены эффекты иммунизации против неструктурированных участков нейротрофинового рецептора (p75 NTR), несущих сайты связывания с фактором роста нервов, бета-амилоидом и про-нейротрофином. Показано, что иммунизация мышей линии NMRI синтетическими пептидами с последовательностью аминокислотных остатков, соответствующих фрагментам р75 рецептора (86–93) и (146–153), оказывает негативное действие как на морфофункциональное состояние нейронов коры и гиппокампа, так и на пространственную память животных. Иммунизация синтетическим фрагментом р75 NTR (167–176), напротив, сопровождалась улучшением указанных характеристик. Результаты структурно-функционального картирования внеклеточного домена нейрональных мембранных рецепторов in vivo хорошо согласуются с опубликованными данными рентгеноструктурного анализа. Разработанный в данной работе иммунологический подход позволяет выявлять особенности функционирования данного рецептора в условиях развития нейродегенеративного процесса альцгеймеровского типа, что открывает перспективу для разработки эффективных иммунологических способов избирательной терапии болезни Альцгеймера.

    ID:1968
  7. Volpina O.M., Koroev D.O., Volkova T.D., Kamynina A.V., Filatova M.P., Zaporozhskayva Y.V., Samokhin A.N., Aleksandrova I.J., Bobkova N.V. (2015). [Fragment of Receptor for Advanced Glycation End Products Improves Memory State in a Model of Alzheimer's Disease]. Bioorg. Khim. 41 (6), 709–16 [+]

    A number of synthetic peptides corresponding to potentially important regions in the sequence of the four membrane proteins known as beta-amyloid cell receptors have been investigated on their ability to improve memory state in experimental model of Alzheimer's disease. Nine fragments repeating all the exposed nonstructural regions of the RAGE protein according to X-ray data, have been synthesized. The activity of these peptides and synthesized earlier immunoprotective fragments of other three proteins (acetylcholine receptor alpha7-type, prion protein and neurotrophin receptor p75) has been investigated under intranasal administration, without immune response to the peptide. Only one fragment RAGE (60-76) was shown to have a therapeutic activity improving the memory state of bulbectomized mice and leads to decreasing in the level of brain beta-amyloid.

    ID:1947
  8. Kamynina A.V., Ponomareva E.V., Koroev D.O., Volkova T.D., Kolykhalov I.V., Selezneva N.D., Gavrilova S.I., Volpina O.M. (2015). [The reduced level of antibodies to acetylcholine receptor alpha 7 fragment in the blood serum of patients with Alzheimer's disease]. Zh Nevrol Psikhiatr Im S S Korsakova 115 (12), 128–132 [+]

    Цель исследования - выявление антител к мембранным белкам нейронов мозга в сыворотке крови пациентов с болезнью Альцгеймера (БА) представляет интерес как для уточнения диагноза заболевания, так и с точки зрения оптимизации лечения. Цель исследования состояла в изучении уровня аутоантител в сыворотке крови пациентов с БА к 3 мембранным белкам - альфа 7-типа ацетилхолинового рецептора (AChR), прионному белку (РrР) и рецептору конечных продуктов гликозилирования (RAGE), а также к внутриклеточным белкам - нуклеофозмину (Nuc) и сурвивину (Sur). Материал и методы. Исследовали сыворотку крови 26 пациентов с вероятной БА и 4 здоровых (контроль). При выборе пептидов для визуализации антител были использованы экспонированные участки каждого из белков. Основным в работе был метод твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА). Результаты и заключение. Среди выбранных белков антитела в сыворотке крови больных были обнаружены к нескольким белкам, но достоверные изменения имелись только к фрагменту ацетилхолинового рецептора AChR-(173-193). Полученные данные показывают участие ацетилхолинового рецептора альфа 7-типа и антител к нему в развитии БА. Определение уровня антител к фрагменту AChR-(173-193) может быть маркером БА и методом уточнения диагноза заболевания.

    ID:1969
  9. Бобкова Н.В. 2, Медвинская Н.И. 2, Нестерова И.В. 2, Самохин А.Н. 2, Камынина А.В., Короев Д.О., Волкова Т.Д., ЗАПОРОЖСКАЯ Я.В., Вольпина О.М. (2015). Структурно-функциональное картирование экстрацеллюлярного участка рецептора нейротрофинов р75. Biol Membrany 32 (3), 175–184 [+]

    Рецептор р75 классический мембранный рецептор с внеклеточным участком, трансмембранным доменом и внутриклеточным С-концевым участком, содержащим домен смерти. Р75 опосредует активность нейротрофических факторов и играет существенную роль в регуляции важнейших функций клетки, начиная с пролиферации, дифференцировки, синаптогенеза, нейрональной пластичности и выживаемости до инициации апоптоза. Предполагается, что р75, находясь в комплексе с рецептором Trk, усиливает позитивные эффекты нейротрофинов, однако в отсутствие Trk-рецепторов взаимодействие р75 с нейротрофинами приводит к апоптозу клеток. В последнее время интерес к рецептору p75 значительно возрос, так как была установлена его возможная роль в генезе нейродегенеративных заболеваний и, в частности, болезни Альцгеймера. При взаимодействии p75 с FO_1_1.gif -амилоидом наблюдается гибель нейронов мозга. Поиск участков в структуре белка р75, связанных с развитием патологии, важен для понимания механизмов развития болезни Альцгеймера, а также создания мишень-опосредованных средств терапии этого заболевания. В настоящей работе с использованием иммунологических подходов проведено структурно-функциональное картирование внеклеточного домена рецептора р75 в условиях развития нейродегенеративного процесса альцгеймеровского типа у ольфакторно бульбэктомированных животных. На основе данных рентгеноструктурного анализа строения молекулы р75 были выбраны девять внеклеточных участков этого рецептора, предположительно несущих сайты связывания с FO_2_1.gif -амилоидом и участвующих в развитии патологического процесса. Синтезированы пептиды с аминокислотной последовательностью, аналогичной последовательности выбранных участков. Иммунизация такими фрагментами, конъюгированными с гемоцианином, индуцировала образование противопептидных антител у экспериментальных животных, однако только иммунизация фрагментом 167176 р75 препятствовала ухудшению памяти и гибели нейронов в коре и гиппокампе бульбэктомированных мышей, не влияя при этом на ложнооперированных животных. Полученные данные свидетельствуют о том, что фрагмент (167176) р75 представляет интерес для дальнейших исследований и может стать основой для разработки иммунотерапии болезни Альцгеймера.

    ID:1970
  10. Bobkova N.V., Medvinskaya N.I., Kamynina A.V., Aleksandrova I.Y., Nesterova I.V., Samokhin A.N., Koroev D.O., Filatova M.P., Nekrasov P.V., Abramov A.Y., Leonov S.V., Volpina O.M. (2014). Immunization with either prion protein fragment 95-123 or the fragment-specific antibodies rescue memory loss and neurodegenerative phenotype of neurons in olfactory bulbectomized mice. Neurobiol Learn Mem 107, 50–64 [+]
    ID:1382
  11. Ахидова Е.В., Волкова Т.Д., Короев Д.О., Якупов И.Ю., Завалишина Л.Э., Каплун А.П., Жарская О.О., Зацепина О.В., Вольпина О.М. (2013). Получение аффинноочищенных противопептидных антител к сурвивину для структурно-функциональных исследований белка. Биоорг. хим. 39 (3), 326–337 [+]

    Опухолеассоциированный белок сурвивин — это бифункциональный белок, который в зависимости от локализации в клетке и своего структурного состояния может участвовать либо в регуляции клеточного деления, либо в ингибировании апоптоза. Цель данной работы заключалась в получении моноспецифических антител к сурвивину, направленных к различным его участкам и пригодных для изучения структурно-функциональных особенностей белка. Изучена способность антител выявлять сурвивин в опухолевых клетках и тканях опухоли молочной железы. Показано, что наиболее высокой специфической активностью обладают антитела, направленные к участкам (1—22) и (95—105) белка. Антитела к участку (1—22) в условиях иммуноблота связываются преимущественно с сурвивинсодержащим комплексом, который, предположительно, является димером сурвивина, тогда как антитела к участку (95—105) выявляют только мономерную форму белка. Исследование образцов опухолей молочной железы показало, что мономер сурвивина присутствует только в образцах опухолевых тканей, тогда как сурвивинсодержащий комплекс экспрессируется как в опухолевых, так и в смежных с опухолью тканях. Показано, что в условиях иммуноцитохимии антитела к участку (1—22) выявляют преимущественно сурвивин ядерной локализации, участвующий в регуляции митоза, в то время как антитела к участку (95—105) дают окрашивание нуклеоплазмы и цитоплазмы на всех стадиях клеточного цикла. Таким образом, полученные антитела могут служить полезным инструментом для проведения структурно-функциональных исследований сурвивина.

    ID:1546
  12. Volpina O.M., Volkova T.D., Medvinskaya N.I., Kamynina A.V., Zaporozhskaya Y.V., Aleksandrova I.J., Koroev D.O., Samokhin A.N., Nesterova I.V., Deygin V.I., Bobkova N.V. (2009). [Protective Activity of Prion Protein Fragments after Immunization of Annimals with Experimentally Induced Alzheimer's Disease]. Bioorg. Khim. 41 (2), 145–53 [+]
    ID:1385
  13. Vol'pina O.M., Volkova T.D., Titova M.A., Gershovich Iu.G., Medvinskaia N.I., Samokhin A.N., Kamynina A.V., Shalgunov V.S., Koroev D.O., Filatova M.P., Oboznaia M.B., Bobkova N.V. (2008). New approaches to the immunotherapy of Alzheimer's disease with the synthetic fragments of alpha 7 subunit of the acetylcholine receptor. Russ. J. Bioorgan. Chem. 34, 43–48 [+]

    Проведены эксперименты по изучению влияния иммунизации синтетическими фрагментами α7-субъединицы ацетилхолиновых никотиновых рецепторов на пространственную память бульбэктомированных (БЭ) мышей, являющихся одной из моделей спорадической формы болезни Альцгеймера. Установлено, что 20% БЭ мышей, иммунизированных белковым конъюгатом фрагмента 1—23 α7-субъединицы, после обучения демонстрировали хорошую память. В случае иммунизации пептидом (159—167)-(179—188), наличие пространственной памяти было выявлено у 50% БЭ животных. Таким образом, разработка иммунотерапии пептидом (159—167)-(179—188) представляется перспективной для профилактики и лечения болезни Альцгеймера.

    ID:115
  14. Oboznaya M.B., Gilch S., Titova M.A., Koroev D.O., Volkova T.D., Volpina O.M., Schätzl H.M. (2007). Antibodies to a nonconjugated prion protein peptide 95-123 interfere with PrP( Sc ) propagation in prion-infected cells. Cell. Mol. Neurobiol. 27 (3), 271–84 [+]

    Изучена способность пяти пептидов, соответствующих трем районам прионного белка быка вызывать в неконъюгированном виде образование антител, способных ингибировать накопление патогенного приона в прион-инфицированных клетках. Показано, что все пептиды индуцировали у кроликов образование антител, большинство из них реагировало с рекомбинантым белком, но только сыворотка к пептиду 95—123 была способна понижать уровень патогенного приона в инфицированных клетках.

    ID:114
  15. Volpina O.M., Volkova T.D., Koroev D.O., Ivanov V.T., Ozherelkov S.V., Khoretonenko M.V., Vorovitch M.F., Stephenson J.R., Timofeev A.V. (2005). A synthetic peptide based on the NS1 non-structural protein of tick-borne encephalitis virus induces a protective immune response against fatal encephalitis in an experimental animal model. Virus Res. 112 (1-2), 95–9 [+]

    Синтетический пептид, соответствующий аминокислотной последовательности 37—55 неструктурного белка NS1 вируса клещевого энцефалита способен защищать 60% животных при заражении высокопатогенным штаммом вируса. Протективная роль противопептидных антител показана в экспериментах по адоптивному переносу.

    ID:113
  16. Volpina O.M., Surovoy A.Y., Zhmak M.N., Kuprianova M.A., Koroev D.O., Chepurkin A.V., Toloknov A.S., Ivanov V.T. (1999). A peptide construct containing B-cell and T-cell epitopes from the foot-and-mouth disease viral VP1 protein induces efficient antiviral protection. Vaccine 17 (6), 577–84 [+]

    Новая пептидная конструкция Palm135-158-GGA-170-188(Acm) содержит специфический T-хелперный эпитоп последовательносчти 170—188 белка VP1и основной антигенный район 135—158 белка VP1 вируса ящура. Конструкция проявляет более высокую протективную, антигенную, иммуногенную активность, а также способность к Т-клеточной пролиферации, чем ранее описанный пептид Palm(2)135—159.

    ID:112
  17. Volpina O.M., Yarov A.V., Zhmak M.N., Kuprianova M.A., Chepurkin A.V., Toloknov A.S., Ivanov V.T. (1996). Synthetic vaccine against foot-and-mouth disease based on a palmitoyl derivative of the VP1 protein 135-159 fragment of the A22 virus strain. Vaccine 14 (14), 1375–80 [+]

    Синетезирован пептид Palm2 135—159, представляющий собой дипальмитоильное производное фрагмента 135—159 белка VP1 вируса ящура штамма A22. Показано, что пептид Palm2 135—159 проявляет противовирусную активность на мышах, морских свинках и овцах. Однократное введение синтетической пептидной вакцины обеспечивает защиту овец от заболевания ящуром в течение 1 год. Пептидная вакцина разрешена к применению на территории России.

    ID:111

Вольпина Ольга Марковна

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. 33, комн. 234
  • Тел.: +7(495)336-57-77
  • Эл. почта: volpina@ibch.ru

Синтетический фрагмент рецептора конечных продуктов гликозолирования предотвращает потерю памяти и защищает нейроны мозга у животных с экспериментально индуцированной формой болезни Альцгеймера. (2017-12-15)

Установлена взаимосвязь между способностью пептидных фрагментов рецептора конечных продуктов гликозилирования предотвращать потерю памяти у животных с экспериментально индуцированной формой болезни Альцгеймера при интраназальном введении, при иммунизации и их способностью предотвращать гибель нейронов мозга и  снижать уровень мозгового бета-амилоида. С помощью флуоресцентного производного активного пептида показано, что при интраназальном введении животным пептид проникает в мозг и солокализуется с бета-амилоидными бляшками. Установлено, что одной из молекулярных мишеней пептида является бета-амилоид. Эти данные являются основой для разработки новых средств терапии болезни Альцгеймера

Публикации

  1. Volpina O.M., Samokhin A.N., Koroev D.O., Nesterova I.V., Volkova T.D., Medvinskaya N.I., Nekrasov P.V., Tatarnikova O.G., Kamynina A.V., Balasanyants S.M., Voronina T.A., Kulikov A.M., Bobkova N.V. (2018). Synthetic fragment of receptor for advanced glycation end products prevents memory loss and protects brain neurons in olfactory bulbectomized mice. JAD 61 (3), [+]

    Activation of receptor for advanced glycation end products (RAGE) plays an essential role in the development of Alzheimer’s disease (AD). It is known that the soluble isoform of the receptor binds to ligands and prevents negative effects of the receptor activation. We proposed that peptide fragments from RAGE prevent negative effects of the receptor activation during AD neurodegeneration. We have synthesized peptide fragments from surface-exposed regions of RAGE. Peptides were intranasally administrated into olfactory bulbectomized (OBX) mice, which developed some characteristics similar to AD neurodegeneration. We have found that only insertion of fragment (60-76) prevents the memory of OBX mice. Immunization of OBX mice with peptides showed that again only (60-76) peptide protected the memory of animals. Both intranasal insertion and immunization decreased the amyloid-β (Aβ) level in the brain. Activity of shortened fragments of (60-76) peptide was tested and showed only the (60-70) peptide is responsible for manifestation of activity. Intranasal administration of (60-76) peptide shows most protective effect on morpho-functional characteristics of neurons in the cortex and hippocampal areas. Using Flu-(60-76) peptide, we revealed its penetration in the brain of OBX mice as well as colocalization of Flu-labeled peptide with Aβ in the brain regions in transgenic mice. Flu-(60-76) peptide complex with trimer of Aβ was detected by SDS-PAGE. These data indicate that Aβ can be one of the molecular target of (60-70) peptide. These findings provide a new peptide molecule for design of anti-AD drug and for investigation of RAGE activation ways in progression of AD neurodegeneration.

    ID:1949
  2. Koroev D.O., Volpina O.M., Volkova T.D., Kamynina A.V., Filatova M.P., Balasanyants S.M., Samokhin A.N., Bobkova N.V. (2017). A synthetic fragment 60–70 of the receptor for advanced glycation end products exhibits a therapeutic effect in an animal model of Alzheimer’s disease. Russ. J. Bioorgan. Chem. 43 (42), 150–154 [+]

    Six synthetic peptides overlapping a fragment 60-76 of the receptor for advanced glycation end products (RAGE) were studied on a protective effect on spatial memory of animals in the experimental model of Alzheimer's disease. It was shown that only a peptide corresponding to the fragment 60-70 of RAGE exhibits a therapeutic activity. Intranasal administration of this peptide into bulbectomized mice, which develop neurodegenerative features of the Alzheimer type, completely protects animal memory. Thus, it was found that the N-terminal region (60-70) within the peptide sequence 60-76 of RAGE is responsible for the revealed protective effect. The synthetic peptide RAGE-(60-70) could be the basis for the development of a new drug for the treatment of Alzheimer's disease.

    ID:1948