Калиевые каналы – самые распространенные по количеству изоформ (80) ионные каналы у млекопитающих и в частности у человека. Очевидно, что такое разнообразие свидетельствует о важности выполняемых ими функций. Действительно, эти трансмембранные белки играют ведущую роль в проведении и передаче нервных сигналов, а кроме того на них завязаны многие функции в невозбудимых клетках и тканях. Калиевые каналы, как и любые другие ионные каналы, представлены в органах и тканях неоднородно: для определенных отделов организма характерен свой изоформенный состав. Поэтому ученым необходимы молекулярные инструменты, которые: а) позволяют селективно воздействовать на калиевые каналы, чтобы усилить или ослабить их активность; б) помогают разобраться в цито- и гистоспецефическом профиле экспрессии этих трансмембранных белков. В рамках данного проекта планируется использовать весь наш опыт и отработанные подходы с целью разработки интегральной платформы создания высокоспецифичных лигандов калиевых каналов. Общая структура данной платформы проиллюстрирована в Приложении 1. Селективные лиганды калиевых каналов играют важную роль в науке: начиная с идентификации калиевого тока в гигантском аксоне кальмара, заканчивая последними работами по созданию Kv1.3-специфических субстанций для терапии аутоиммунных заболеваний. Кроме того, постепенное накопление знаний в данной области требует строгой каталогизации для того, чтобы доступ к научной информации был простым. Большая работа по систематизации и сбору физиологической характеристики тех или иных полипептидных лигандов калиевых каналов, результатом которой стал релиз базы данных Kalium, была уже нами проделана. Актуальность проблемы создания такой платформы также подчеркивается накоплением данных о росте числа известных заболеваний, вызванных дисфункцией калиевых каналов. Самый острый вопрос стоит с «сердечными» изоформами Kv, а именно Kv7.1 и Kv11.1 (hERG). Сегодня число описанных каналопатий исчисляется десятками, но предполагают, что их несколько тысяч. Стоит также отметить, что c недавнего времени портфолио нового разрабатываемого фармацевтического препарата должно включать данные по CiPA (Comprehensive In Vitro Proarrhythmia Assay), фармакологическое тестирование на шести ионных каналах, четыре из которых (Kir2.1, Kv4.3, Kv7.1 и Kv11.1) – калиевые (Приложение 2). Реализацию проекта мы планируем начать с доработки и обновления базы данных Kalium с целью дальнейшего использования этого массива данных для проведения компьютерного моделирования. На следующем этапе компьютерные вычисления будут подтверждаться физико-химическими и физиологическими методами, в том числе, на разработанных нами «модельных» системах. В конечном итоге, мы получим новые высокоспецифичные производные, которые не только углубят наше представление о фундаментальных основах функционирования калиевых каналов, но и лягут в основу «молекулярных шаблонов» для последующего дизайна персонализированных лекарственных препаратов.