Научная тема: «МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПОДДЕРЖИВАНИЯ И НАРУШЕНИЯ ПРОЗРАЧНОСТИ ХРУСТАЛИКА ГЛАЗА»
Специальность: 03.01.02
Год: 2012
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Агрегация белков хрусталика - основной механизм нарушения прозрачности хрусталика.
    • Развитие помутнения хрусталика на модели радиационной, ультрафиолетовой и старческой катарактой не сопровождается специфическими изменениями на уровне клеток, органелл и белкового состава хрусталика, что указывает на ведущую роль структурированности белковой компоненты цитоплазмы клеток хрусталика.
  2. Важнейшим механизмом поддерживающих прозрачность хрусталика является процесс противодействия агрегации белков, обусловленные специфическими свойствами основных белков хрусталика.
    • В основе ультрафиолетовой агрегации белков лежит одноударный меха низм.
    • α-кристаллин, в условиях близких физиологическим тормозит УФ индуци рованную агрегацию поврежденных белков.
    • Молекулярный механизм торможения α-кристаллином агрегации белков поврежденных ультрафиолетом реализуется через образование комплексов с поврежденным белком.
    • Высокомолекулярный комплекс α-кристаллина с поврежденным белком нестабилен и распадается на низкомолекулярный комплекс, содержащий основную массу поврежденного белка и высокомолекулярный комплекс, содержащий небольшое количество поврежденного белка.
  3. Низкомолекулярные соединения способны тормозить процесс агрегации бел ков хрусталика
    • Молекулярный механизм торможения агрегации гистидин-содержащими пептидами основан на взаимодействии с поврежденным белком и преду преждении его денатурации.
    • Усиление шапероноподобных свойств α-кристаллина в присутствии панте- тина происходит за счет разрыхления структуры молекулы и увеличения количества мест связывания поврежденных белков.
  4. Экзогенные низкомолекулярные соединения способны тормозить развитие ка таракты и могут послужить основой создания нового класса антикатарактальных препаратов шапероноподобного действия.
Список опубликованных работ
Статьи в Российских научных журналах

1.Кривандин А.В., Муранов К.О. Сравнительное исследование надмолекулярной структуры кристаллинов в хрусталиках карпа, лягушки и крысы методом малоуглового рассеяния рентгеновских лучей. //Биофизика 1999.- Том 44, С.1088-1093.

2.Косарев Е.Л., Муранов К.О. Хроматография сверхвысокого разрешения.// Приборы и техника эксперимента 2001.- № 5.- С.74-79

3.Кривандин А.В., Муранов К.О., Островский М.А. Рентгеновское малоугловое исследование комплексообразования в растворах α- и βL-кристаллинов при нагревании. // Доклады академии наук 2004.- Том 394, № 1.- С.112-115.

4.Кривандин А.В., Муранов К.О., Островский М.А. Исследование комплек-сообразования в растворах α- и βL-кристаллинов при 60°С. // Молекулярная биология 2004.- Том 38, № 3.- С.532-546.

5.Кривандин А.В, Муранов К.О., Потураева И.Д., Полянский Н.Б., Островский М.А. Исследование комплексообразования α- и βL-кристал-линов при УФ облучении. // Доклады академии наук 2006.- Том 409, № 4.- С.550-554.

6.Меремьянин А.В., Еронина Т.Б., Чеботарева Н.А., Клейменов С.Ю., Юдин И.К., Муранов К.О., Островский М.А., Курганов Б.И. Влияние -кристаллина на тепловую агрегацию гликогенфосфорилазы b из скелетных мышц кролика. // Биохимия 2007.- Том 72, № 5.- С.642-654.

7.Аветисов С.Э., Полунин Г.С., Шеремет Н.Л., Макаров И.А., Федоров А.А., Карпова О.Е., Муранов К.О., Тимофеева А.K., Соустов Л.В., Челноков Е.В., Битюрин Н.М., Сапогова Н.В., Немов В.В., Болдырев А.А., Островский М.А. Поиск шаперон-подобных антикатарактальных препаратов-антиагрегантов кристаллинов хрусталика глаза. Сообщение четвёртое: Изучение воздействия смеси ди- и тетра-пептидов на «пролонгированной» модели ультрафиолет-индуцированной катаракты у крыс. // Вестник офтальмологии 2008.-Том 124, № 2.- С.12-16.

8.Аветисов С.Э., Полунин Г.С., Шеремет Н.Л., Муранов К.О., Макаров И.А., Федоров А.А., Карпова О.Е., Островский М.А. Поиск шаперон-подобных антикатарактальных препаратов-антиагрегантов кристаллинов хрусталика глаза. Сообщение третье: Возможности динамического наблюдения за процессами катарактогенеза на «пролонгированной» модели ультрафиолет-индуцированной катаракты у крыс. // Вестник офтальмологии 2008.- Том 124, № 2.- С.8-12.

9.Муранов К.О., Тимофеева А.K., Болдырев А.А., Карпова О.Е., Шеремет Н.Л., Полунин Г.С., Аветисов С.Э., Островский М.А. Поиск шаперон-подобных антикатарактальных препаратов-антиагрегантов кристаллинов хрусталика глаза. Сообщение первое: Шаперон-подобное действие дипепти-да N-ацетил карнозина: исследование in vitro на модели УФ-индуцированной агрегации bL-кристаллина. // Вестник офтальмологии 2008.- Том 124, № 2.- С.3-6.

10.Кривандин А., Муранов К.О., Яковлев Ф.Ю., Полянский Н.Б., Вассерман Л.А., Островский М.А. Исследование повреждающего действия УФ света на структуру альфа-кристаллина хрусталика глаза быка. // Биохимия 2009.- Том 74, № 6.- С.779-791.

11.Дижевская А.К., Болдырев А.А., Полянский Н.Б., Муранов К.О., Островский М.А. Молекулярный механизм действия гистидин-содержащих дипеп-тидов на агрегацию βL-кристаллина. Молекулярная медицина 2010.- № 1.-С.33-37.

12.Кривандин А.В., Муругова Т.Н., Куклин А.И., Муранов К.О., Полянский Н.Б., Аксёнов В.Л., Островский М.А. // Исследование структуры альфа-кристаллина методом малоуглового рассеяния нейтронов с вариацией контраста. Биофизика 2010.- Том 75, № 11.- С.1499-1507.

13.Муранов К.О., Дижевская А.К., Полянский Н.Б., Додонова С.В., Островский М.А. Короткоцепочечные пептиды как перспективный класс антиката-рактальных препаратов шаперон-подобного действия: молекулярный механизм торможения агрегации кристаллинов хрусталика пантетином. // Известия академии наук.Серия химическая. 2010.- № 1.- С.221-227.

14.Муранов К.О., Полянский Н.Б., Курова В.С., Рябоконь А.М., Шеремет Н.Л., Федоров А.А., Банник К.И., Абросимова А.Н., Островский М.А. Сравнительное исследование старения, ультрафиоле-тового и радиационного облучения на возникновение и развитие катаракты. // Радиационная биология и радиоэкология 2010.- Том 50, № 3.- С.276-285.

15.Шеремет Н.Л., Муранов К.О., Полянский Н..Б., Федоров А.А., Банник К.И., Курова В.С., Полунин Г.С. Островский М.А. Экспериментальное исследование влияния различных повреждающих факторов на состояние хрусталика. сообщение первое: особенности биомикроскопических изменений хрусталика // Вестник офтальмологии – в печати

16.Муранов К.О., Полянский Н..Б., Шеремет Н.Л., Федоров А.А., Банник К.И., Аветисов С.Э., Островский М.А. // Экспериментальное исследование влияния различных повреждающих факторов на состояние хрусталика. сообщение второе: морфология хрусталика. Вестник офтальмологии – в печати

17.Курова В.С., Муранов К.О., Полянский Н..Б., Шеремет Н.Л., Федоров А.А., Банник К.И., Аветисов С.Э., Островский М.А Э кспериментальное исследование влияния различных повреждающих факторов на состояние хрусталика: изменение белкового состава хрусталика. Вестник офтальмологии – в печати

Статьи в международных научных журналах

1.Kosarev E.L., Muranov K.O. Chromatography plus RECOVERY = superresolu-tion chromatography. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A- Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment 2003.-V. 506.- № 1-2.- P.203-206.

2.Kosarev E.L., Muranov K.O. Chromatography plus RECOVERY = superresolu-tion chromatography. Nuclear Instruments & Methods in Physics Research Section A- Accelerators Spectrometers Detectors and Associated Equipment 2003.-V. 502.- № 2-3.- P.764-767.

3.Muranov K., Poliansky N., Winkler R., Rieger G., Schmut O., Horwath-Winter J. Protection by iodide of lens from selenite-induced cataract. Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 2004.- V.242.- № 2.- P.146-151.

4.Markossian, K. A., Kurganov, B. I., Levitsky, D. I., Khanova, H. A., Chebo-tareva, N. A., Samoilov, A. M., Eronina, T. V , Fedurkina, N. V , Mitskevich, L. G, Merem´yanin, A. V , Kleymenov, S. Yu., Makeeva, V F., Muronetz, V I., Naletova, I. N., Shalova, I. N., Asryants, R. A., Schmalhausen, E. V , Saso, L., Panyukov, Yu. V , Dobrov, E. N., Yudin, I. K., Timofeeva, A. C., Muranov, K. O., and Ostrovsky, M. A. MECHANISM OF THE CHAPERONE-LIKE ACTIVITY. Tony R.Obalinsky. Protein Folding: New Research. 89-171. 2006. New York, USA, Nova Science Publishers, Inc.

5.Khanova H.A., Markossian K.A., Kurganov B.I., Samoilov A.M., Kleimenov S.Y., Levitsky D.I., Yudin I.K., Timofeeva A.C., Muranov K.O., Ostrovsky M.A. Mechanism of Chaperone-like Activity. Suppression of Thermal Aggregation of beta(L)-Crystallin by alpha-Crystallin. Biochemistry 2005.- V. 44.- № 47.-P.15480-15487.

6.Khanova H.A., Markossian K.A., Kleimenov S.Y., Levitsky D.I., Chebotareva N.A., Golub N.V, Asryants R.A., Muronetz V.I., Saso L., Yudin I.K., Muranov K.O., Ostrovsky M.A., Kurganov B.I. Effect of alpha-crystallin on thermal dena-turation and aggregation of rabbit muscle glyceraldehyde-3-phosphate dehydro-genase. Biophys.Chem. 2007.- V.125.- № 2-3.- P.521-531.

7.Markossian K.A., Golub N.V., Khanova H.A., Levitsky D.I., Poliansky N.B., Muranov K.O., Kurganov B.I. Mechanism of thermal aggregation of yeast alcohol dehydrogenase I Role of intramolecular chaperone. Biochim.Biophys.Acta. 2008.- V.1791.- № 9.- P.1286-1293.

8.Markossian K.A., Golub N.V., Kleymenov S.Yu., Muranov K.O., Sholukh M.V., Kurganov B.I. Effect of alpha-crystallin on thermostability of mitochondrial as-partate aminotransferase. Int.J.Biol.Macromol. 2009.- V.44.- № 5.- P.441-446.

9.Golub N.V., Markossian K.A., Sholukh M.V., Muranov K.O., Kurganov B.I. Study of kinetics of thermal aggregation of mitochondrial aspartate aminotrans-ferase by dynamic light scattering: protective effect of alpha-crystallin. Eur. Bio-phys. J. 2009.- V.38.- № 5.- P.547-556.

10.Bumagina Z.M., Gurvits B.Y., Artemova N.V., Muranov K.O., Yudin I.K., Kur-ganov B.I. Mechanism of suppression of dithiothreitol-induced aggregation of bovine alpha-lactalbumin by alpha-crystallin. Biophys.Chem. 2010.- V.146.- № 2-3.- P.108-117.

11.Bumagina, Z.M., Gurvits B.Y., Artemova N.V, Muranov, K. O., Kurganov, B. I. Paradoxical acceleration of dithiothreitol-induced aggregation of insulin in the presence of a chaperone. Intern. J. Mol. Sci. 2010.– V.11.- №11.- P.4556-4579.

12.Markossian K.A., Golub N.V., Chebotareva N.A., Asryants R.A., Naletova I.N., Muronetz V.I., Muranov K.O., Kurganov B.I. Comparative Analysis of the Effects of alpha-Crystallin and GroEL on the Kinetics of Thermal Aggregation of Rabbit Muscle Glyceraldehyde-3-Phosphate Dehydrogenase. Protein J. 2010.- V. 29.- № 1.- P.11-25.

13.Muranov K.O., Poliansky N., Kurova V C., Riabokon A.M., Sheremet N.L., Fe-dorov A.A., Bannik K.I., Abrosimova A.N., Ostrovsky M.A. Comparative Study on Aging, UV Treatment, and Radiation on Cataract Formation. Biophysycs 2010.- V. 55.- № 5.- P.870-877.

14.Muranov K.O., Maloletkina O.I., Poliansky N.B., Markossian K.A., Kleimenov S.Y., Rozhkov S.P., Goryunov A.S., Ostrovsky M.A., Kurganov B.I. Mechanism of aggregation of UV-irradiated betaL-crystallin. Exp.Eye Res. 2011.- V.92.- № 1.- P.76-86.

Патенты

1. Соустов, Л. В., Челноков, Е. В., Битюрин, Н. М., Немов, В. В., Аветисов, С. Э., Полунин, Г. С., Шеремет, Н. Л., Карпова, О. Е., Муранов, К. О., Островский, М. А. Фармакологическая композиция для профилактики и лечения начальной стадии возрастной катаракты (варианты). Институт прикладной физики РАН. 2007144339/15, 03.12.2007[RU 2352352 C1], 1-14. 20-4-2009. Российская федерация. 3-12-2007.