Лаборатория химии неинфекционного иммунитета

Руководитель подразделения:
Черников.jpg 
ЧЕРНИКОВ Олег Викторович
кандидат биологических наук
Тел. (423) 231-07-19, chernikov@piboc.dvo.ru

Научные сотрудники:

Лукьянов.jpg

ЛУКЬЯНОВ
Павел Александрович 
д.х.н., профессор, гл.н.с. 
Тел. +7-914-735-34-56, 
paluk@mail.ru

ЧИКАЛОВЕЦ 
Ирина Владимировна 
к.х.н., доцент, с.н.с 
ivchik@piboc.dvo.ru

МОЛЧАНОВА
Валентина Ильинична
к.х.н., с.н.с.
molchanova@piboc.dvo.ru

11IMG_9428 (1).jpg

Фильштейн.jpg

КОКОУЛИН 
Максим Сергеевич 
к.х.н., с.н.с. 
maxchem@mail.ru

ЗАХАРКИНА    
Лидия Романовна  
старший лаборант

ФИЛЬШТЕЙН
Алина Петровна
аспирант

WhatsApp Image 2018-09-14 at 12.12.26.jpegОвчаренко ЮС.jpeg

МИЗГИНА
Татьяна Олеговна
аспирант

ОВЧАРЕНКО
Юлия Сергеевна
аспирант

КОБЕЛЕВ     
Станислав Сергеевич    
ведущий инженер

IMG_2052_resize.JPG

БУСАРОВА
Наталья Германовна
ведущий инженер


Основные научные направления:

Структура и функция биологических макромолекул (полисахариды, липополисахариды, экзополисахариды, белки и углевод-белковые комплексы). Молекулярные основы иммунитета.

Основные результаты:

Показано, что лектины из мидий Crenomytilus grayanus (CGL) и Mytilus trossulus (MTL) обладают антибактериальной и фунгицидной активностями. Изменение уровня лектинов в ответ на бактериальное заражение позволяет предположить их участие во врожденном иммунитете моллюсков. Исследована доменная организация CGL и показано, что олигомеризация CGL существенна для проявления биологических свойств. Установление аминокислотной последовательности показало, что CGL и MTL имеют высокую степень гомологии и являются представителями нового класса лектинов.

Анализ тонкой углеводной специфичности показал, что CGL способен связывать как α, так и β-аномер галактозы, но взаимодействие с гликанами содержащими концевые остатки αGal было более сильным. Анализ наиболее распространенных мотивов гликанов для CGL показал высокое сродство к структуре Galα1-4Galβ1-4GlcNAc, сходной с глоботриозой (Gb3: Galα1-4Galβ1-4Glc), эпитопом глоботриазилцерамида. Мы выявили, что CGL распознает Gb3 на поверхности клеток Raji лимфомы Беркитта (высокая экспрессия Gb3), что приводит к дозо-зависимому цитотоксическому эффекту, аресту клеточного цикла в фазе G2/M и апоптозу. Лектин не влияет на клетки эритролейкемии K562 (не экспрессируют Gb3). Активность CGL ингибируют α-галактозиды. Наши результаты показывают перспективность использования CGL в диагностике и лечении онкологических заболеваний. 

Мы обнаружили, что CGL вызывает секрецию TNF-α и IL-6 в мышиных макрофагах RAW 264.7 и этот эффект снижается под действием ингибиторов активных форм кислорода (АФК) и митоген активированных протеинкиназ (МАРК). Показано, что CGL-опосредованная секреция TNF-α положительно регулируется протеинкиназой С (РКС)-α и PKC-δ, однако синтез IL-6 отрицательно регулируется РКС-α и PKC-δ. Кроме того, CGL-опосредованная секреция IL-6 и экспрессия СОХ-2 уменьшались в присутствии ингибитора транскрипционного фактора NF-kB, но продукция TNF-α не изменялась. Выявлено ключевое значение сигнальной молекулы ROS в пути МАРК, поскольку фосфорилирование МАРК ингибируется антиоксидантом N-ацетил-цистеином (NAC). Активация NF-kB в макрофагах под действием CGL не зависит от ROS, МАРК и РКС-α/δ. Интересно, что CGL индуцирует толерантность к ЛПС, благодаря отрицательной регуляции фосфорилирования киназ IRAK-2, JNK1/2 и активации NF-кВ в ЛПС-активированных макрофагах. CGL также увеличивает бактерицидную активность макрофагов. Эти данные могут привести к дальнейшему развитию исследований CGL в качестве агента, способного вносить вклад в модуляцию иммунного ответа. 

Из гребешка Patinopecten yessoensis выделен лектин (PYL) с молекулярной массой 17154.5 Да, проявляющий Gal/GalNAc-специфичность. Лектин полностью теряет активность при нагревании до 60 °С в течение 30 минут, проявляет наибольшую активность в интервале pH 5-9, является металло-независимым. Показано, что лектин участвует в защитных реакциях организма моллюска, агглютинируя грамотрицательную бактерию Vibrio proteolyticus

Выполнен структурный анализ сульфированного O-специфического полисахарида (OPS) и исследована противоопухолевая активности in vitro О-деацилированного липополисахарида (DPS) морской бактерии Poseidonocella sedimentorum KMM 9023T. Показано, что OPS включает два редких моносахаридных производных: 3-дезокси-9-O-метил-D-глицеро-D-галакто-нон-2-улозоновая кислота (Kdn9Me) и 3-O-ацетил-2-O-сульфат-D-глюкуроновой кислоты (D-GlcA2S3Ac). Установлена структура полисахаридной части ранее неизвестного углеводсодержащего биополимера: →4)-α-Kdnp9Me-(2→4)-α-D-GlcpA2S3Ac-(1→. DPS не проявляет цитотоксического действия и ингибирует образование колоний опухолевых клеток HT-29, MCF-7 и SK-MEL-5. Полученные результаты дают новые знания о видах и противоопухолевых свойствах сульфатированных полисахаридов и могут служить отправной точкой для дальнейших исследований механизмов противоопухолевого действия углеводсодержащих биополимеров из морских грамотрицательных бактерий.

Научное сотрудничество:

Исследования проводятся в сотрудничестве с Dalian Ocean University (г. Далянь, КНР), National Ilan University (г. Илань, Тайвань), Institute of Biological Chemistry (г. Тайбэй, Тайвань)

Публикации:

Chikalovets I.V., Molchanova V.I., Chernikov O.V., Lukyanov P.A. Domain organization of lectin from the mussel Crenomytilus grayanus // Chem. Nat. Compd. 2014. Vol. 50, No. 4. P. 706-709.

Chikalovets I.V., Chernikov O.V., Pivkin M.V., Molchanova V.I., Litovchenko A.P., Li W., Lukyanov P.A. A lectin with antifungal activity from the mussel Crenomytilus grayanus // Fish Shellfish Immunol. 2015. Vol. 42. P. 503-507.

Qu M., Tong C., Kong L., Yan X., Chernikov O.V., Lukyanov P.A., Jin Q., Li W. Purification of a secreted lectin from Andrias davidianus skin and its antibacterial activity // Comp. Biochem. Physiology C Toxicology Pharm. 2015. Vol. 167. P. 140-146.

Chikalovets I.V., Kovalchuk S.N., Litovchenko A.P., Molchanova V.I., Pivkin M.V., Chernikov O.V. А new Gal/GalNAc-specific lectin from the mussel Mytilus trossulus: Structure, tissue specificity, antimicrobial and antifungal activity // Fish Shellfish Immunol. 2016. Vol. 50. P. 27-33.

Liu S., Li L., Tong C., Zhao Q., Lukyanov P.A., Chernikov O., Li W. Quantitative proteomic analysis of the effects of a lectin CSL on yeast cells by label-free LC-MS // Int. J. Biol. Macromol. 2016. Vol. 85. P. 530-538.

Chernikov O., Kuzmich A., Chikalovets I., Molchanova V., Hua K.F. Lectin CGL from the sea mussel Crenomytilus grayanus induces Burkitt’s lymphoma cells death via interaction with surface glycan // Int. J. Biol. Macromol. 2017. Vol. 104. P. 508-514.
 
Chernikov O.V., Wong W.T., Li L.H., Chikalovets I.V., Molchanova V.I., Wu S.H., Liao J.H., Hua K.F. A GalNAc/Gal-specific lectin from the sea mussel Crenomytilus grayanus modulates immune response in macrophages and in mice // Sci. Rep. 2017. Vol. 7. Article number: 6315.

Chikalovets I.V., Mizgina T.O., Molchanova V.I., Ovcharenko Yu.S., Chernikov O.V. Isolation and characterization of lectin from the scallop Patinopecten yessoensis // Chem. Nat. Compd. 2017. Vol. 53, No. 4. P. 717-721.

Sintsova O., Gladkikh I., Chausova V., Monastyrnaya M., Anastyuk S., Chernikov O., Yurchenko E., Aminin D., Isaeva M., Leychenko E., Kozlovskaya E. Peptide fingerprinting of the sea anemone Heteractis magnifica mucus revealed neurotoxins, Kunitz-type proteinase inhibitors and a new β-defensin α-amylase inhibitor // J. Proteomics. 2018. Vol. 173. P. 12-21.

Kalina R., Gladkikh I., Dmitrenok P., Chernikov O., Koshelev S., Kvetkina A., Kozlov S., Kozlovskaya E. Monastyrnaya M. New APETx-like peptides from sea anemone Heteractis crispa modulate ASIC1a channels // Peptides. 2018. Vol. 104. P. 41-49.

Kokoulin M.S., Kuzmich A.S., Romanenko L.A., Menchinskaya E.S., Mikhailov V.V., Chernikov O.V. Sulfated O-polysaccharide with anticancer activity from the marine bacterium Poseidonocella sedimentorum KMM 9023T // Carbohydr. Polym. 2018. Vol. 202. P. 157-163.