Исследование молекулярных основ селективности взаимодействия пептидных блокаторов с калиевыми каналами

Сложность изучения функциональной роли конкретных калиевых каналов в естественном биологическом окружении связана с ограниченной селективностью известных модуляторов их активности, а для ряда каналов – с отсутствием высокоселективных лигандов. Для детального изучения функциональной роли калиевых каналов с учетом их индивидуальных особенностей, для выявления уровня экспрессии и активности этих каналов в клетках и тканях в норме и патологии нужны новые молекулярные инструменты (в том числе флуоресцентные). Разработка этих молекулярных инструментов может вестись на основе высокоаффинных и селективных лигандов этих каналов. Целью проекта является изучение молекулярных основ селективности взаимодействия пептидных лигандов с калиевыми каналами, разработка принципов и способов конструирования селективных высокоаффинных пептидных блокаторов калиевых каналов с использованием оригинальных разработок на основе современных методов молекулярного моделирования, биоинженерии, протеомики и флуоресцентной микроскопии. Поставленная задача будет решаться на примере представителей потенциал-зависимых калиевых каналов Kv1.1, Kv1.2, Kv1.3, Kv1.6, представителей кальций-активируемых калиевых каналов КСа2.3 , КСа3.1 и представителя каналов входящего выпрямления Kir1.1. Успешное решение задачи для этих каналов подтвердит применимость и создаст условия для масштабного использования разработанных методических подходов в исследованиях других эукариотических калиевых каналов

Ожидаемые результаты

Изучение молекулярных основ, определяющих селективность взаимодействия лигандов с конкретными типами каналов, и систематизация этих данных для различных типов каналов позволит разработать научно-обоснованные принципы направленной коррекции активности каналов, предложить новые способы создания селективных блокаторов, которые смогут найти широкое применение в исследовательской и медико-биологической практике. Конструируемые пептидные блокаторы призваны стать молекулярными инструментами для изучения: тканеспецифичных функций целевых ионных каналов, вовлеченности этих каналов в развитие различных заболеваний, возможности избирательной коррекции анормальной гиперактивности целевых каналов, применимости селективных пептидов-блокаторов при терапии социально-значимых заболеваний. Полученные результаты будут опубликованы в виде серии научных статей.

Страница проекта в системе Истина

В проекте участвуют

Лаборатория оптической микроскопии и спектроскопии биомолекул 

Группа молекулярного моделирования