Группа молекулярного моделирования , Международный биотехнологический центр , кафедра биохоимии, лаборатория нейрохимии НИИ Неврологии приглашают студентов 2-4 курсов для научной работы в области молекулярного моделирования Na+/K+-АТФазы и взаимодействия ее различных изоформ с кардиотоническими стероидами.
     Пожелания к кандидатам: аналитическое мышление, желание работать в области компьютерного моделирования, базовые навыки работы в ОС Linux и программировании, понимание основ физической химии.
     Работы по моделированию будут проводиться в тесном взаимодействии с экспериментальными исследованиями.
За дополнительной информацией просьба обращаться по адресу alex@molsim.org (Алексей Шайтан) или akkuratov.evgeny@gmail.com (Евгений Аккуратов)

Краткое описание научного проекта

Суть проекта:

      В последние 20 лет были получены данные, свидетельствующие о том, что Na/K-АТРаза (фермент, отвечающий за поддержание градиента ионов Na+ и K+) бифункционален: он также может выступать в качестве рецептора соединений класса кардиотонических стероидов (КТС), которыми более 300 лет лечили сердечную недостаточность. Взаимодействие КТС с рецептором приводит к запуску процессов клеточной сигнализации и активации различных генов. КТС были найдены в организмах млекопитающих, однако на сегодняшний день научное сообщество далеко от полного понимания их физиологической роли. В мозге синтезируются тканеспецифичные α2- и α3-субъединицы Na/K-АТРазы, роль которых в функционировании нервной системы не выявлена. Они наиболее чувствительны к действию КТС и мутации в них приводят к ряду неврологических синдромов (мутации в гене, кодирующем α2 – familial hemiplegic migraine type 2, мутации в гене, кодирующем α3 – rapid-onset dystonia parkinsonism и alternating hemiplegia of childhood). На сегодняшний день специфических лигандов для данных изоформ не установлено, а понимание биологической роли тканеспецифичных субъединиц Na/K-АТРазы и действия КТС без выявления специфических лигандов представляется крайне затруднительным.

Мотивация:

      Зачем это нужно? Предлагаемая задача не относится к чисто фундаментальным проектам, данные которых можно будет смело «положить в стол». В случае выявления специфических ингибиторов мы сможем дать ответ о непосредственной роли тканеспецифичных изоформ Na/K-АТРазы в мозге млекопитающих, а также пролить свет на механизм возникновения данных неврологических синдромов и причины, их обуславливающие. Кроме того, соединения из класса КТС на данный момент проходят первую стадию клинических испытаний в качестве противоонкологических агентов, так что наши исследования могут быть использованы с точки зрения и медицины, и фармакологии.
      Почему мы? Наша лаборатория занимается исследованием рецепторной роли тканеспецифичных субъединиц Na/K-АТРазы. Ранее мы показали влияние КТС на функционирование NMDA-рецепторов, являющихся ключевыми для формирования синаптической пластичности и молекулярной памяти. В результате исследований с использованием различных методов мы сделали предположение о возможной роли тканеспецифичных изоформ Na/K-АТРазы. Так как наши сотрудники работают не только в МБЦ МГУ, но и в медицинском учреждении «Научный Центр Неврологии», то наши исследования скорее всего будут иметь выход и в клиническую практику. Кроме того, мы работаем в непосредственном взаимодействии с известными лабораториями в нашей области: лабораторией профессора Аперии в Швеции (http://www.gcoe-metabo.keio.ac.jp/member/aperia/index-e.html) и лабораторией профессора Аскари в США (http://www.utoledo.edu/med/depts/biochem/faculty/askari.html). Для получения более подробной информации о данной тематике Вы можете написать нам на akkuratov.evgeny@gmail.com (Аккуратов Евгений, к.б.н.) или eavlad@list.ru (Владченская Елизавета, к.б.н.).

Задачи для моделирования

1) Построение и исследование молекулярно-механических моделей различных изоформ Na/K-АТРазы (методы: молекулярной механики, молекулярной динамики, моделирования по гомологии)

2) Исследование связывания различных кардиотонических стероидов с различными изоформами Na/K-АТРазы, подбор селективных ингибиторов для различных изоформ (методы молекулярного докинга, хемоинформатики, молекулярной динамики)