Preview

Медицинская иммунология

Расширенный поиск

Cтимулирующее влияние дрожжевой двуспиральной РНК на активность генов белков системы интерферона

https://doi.org/10.15789/1563-0625-SEO-2082

Полный текст:

Аннотация

В культуре клеток мышиных гистиоцитов J774 и in vivo на мышах линии Balb/c исследовано влияние двуспиральной РНК (дсРНК) из дрожжей Saccharomyces cerevisiae на уровень экспрессии макрофагами генов, кодирующих рецептор TLR3, интерфероны альфа и бета (IFNα, IFNβ), ферменты 2’,5’-олигоаденилатсинтетазу (OAS) и протеинкиназу R (PKR). Продемонстрировано избирательное активирующее действие дсРНК в отношении генов рецептора TLR3 и противовирусных белков IFNα, IFNβ и OAS как в условиях in vitro, так и in vivo. В культуре клеток J774 наиболее высокая кратность индукции наблюдалась в отношении гена IFNβ – в 365-802 раза. Эффект стимуляции возрастал в зависимости от дозы дсРНК в диапазоне от 16,9 до 125 мкг/мл. Препарат в меньшей степени усиливал активность генов IFNα (более чем в 10 раз), TLR3 и OAS (в 3-4 раза), при этом уровень экспрессии данных генов существенно не зависел от дозы препарата. В перитонеальных макрофагах мышей стимулирующее влияние дсРНК носило дозозависимый характер. Максимальный активирующий эффект препарата был обнаружен при введении эффективной противовирусной дозы (0,5 мг/кг по дсРНК). Через 5 ч после внутрибрюшинного введения дсРНК наиболее высокий уровень синтеза мРНК был отмечен в отношении генов IFNα (в 54 раза), OAS (в 43 раза) и TLR3 (в 28 раз). Экспрессия гена IFNβ возрастала в меньшей степени (в 9 раз). Увеличение дозы препарата до 1,5 мг/кг приводило к снижению эффекта стимуляции. Уровень экспрессии генов IFNα, TLR3 и OAS в этом случае снижался в 2-4 раза по сравнению с меньшей дозой, а экспрессия гена PKR – в 5 раз относительно контроля. Через сутки после введения дсРНК наблюдалась тенденция к снижению транскрипции генов макрофагов по сравнению с первым сроком в обеих опытных группах. Ослабление генной активности у животных, получавших препарат в дозе 1,5 мг/кг, было выражено в меньшей степени. Более высокими в этот период оставались показатели транскрипции генов IFNβ, OAS и TLR3 (в 5-10 раз выше контрольных значений). Динамика транскрипции гена PKR значительно отличалась от экспрессии других генов в обеих экспериментальных системах. Препарат дсРНК в использованных дозах не оказывал выраженного стимулирующего влияния на экспрессию данного гена. Умеренное по величине повышение активности гена PKR в макрофагах мышей было отмечено лишь через сутки после внутрибрюшинного введения препарата. Как известно, критическими факторами активации гена PKR являются концентрация и длина молекул дсРНК. Способность к повышению экспрессии гена проявляется при низких концентрациях дсРНК (10-7 г/мл и ниже), при этом высокополимерные дсРНК ослабляют генную активность. Поскольку в проведенных нами экспериментах дозы и концентрации препарата дсРНК значительно отличались от вышеуказанных, в совокупности это могло повлиять на регуляцию транскрипции гена PKR в сторону ослабления стимулирующего эффекта.

Об авторах

А. В. Батенева
Институт медицинской биотехнологии ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии „Вектор“» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Батенева Алена Владимировна – научный сотрудник отдела биологических исследований

633010, Новосибирская обл., г. Бердск, ул. Химзаводская, 9

 



С. Г. Гамалей
Институт медицинской биотехнологии ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии „Вектор“» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Гамалей Светлана Григорьевна – заведующая отделом биологических исследований

г. Бердск, Новосибирская область


Л. Р. Лебедев
Институт медицинской биотехнологии ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии „Вектор“» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Лебедев Леонид Рудольфович – доктор биологических наук, заведующий лабораторией нуклеиновых кислот и рекомбинантных белков

г. Бердск, Новосибирская область



Е. Д. Даниленко
Институт медицинской биотехнологии ФБУН «Государственный научный центр вирусологии и биотехнологии „Вектор“» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека

Даниленко Елена Дмитриевна – кандидат биологических наук, директор

г. Бердск, Новосибирская область



Список литературы

1. Даниленко Е.Д., Сысоева Г.М., Рослякова Е.Ю., Аликин Ю.С., Масычева В.И. Влияние L- и М-форм двуспиральных РНК из дрожжей Saccharomyces cerevisiae на функцию фагоцитов // Вестник Уральской медицинской академической науки, 2010. Т. 4, № 32. С. 39-42.

2. Даниленко Е.Д., Белкина А.О., Сысоева Г.М. Создание лекарственных препаратов на основе высокополимерных двуспиральных РНК для противовирусной и противоопухолевой терапии // Биомедицинская химия, 2019. Т. 65, № 4. С. 277-293.

3. Лебедев Л.Р., Аликин Ю.С., Рослякова Е.Ю., Подгорный В.Ф., Дубинкина О.С., Азаев М.Ш. Выделение и очистка двуспиральной рибонуклеиновой кислоты из киллерного штамма дрожжей Saccharomyces cerevisiae // Биофармацевтический журнал, 2014. Т. 6, № 6. С. 32-38.

4. Соколова Т.М., Шувалов АН., Телков М.В., Колодяжная Л.В., Ершов Ф.И. Препарат «Ридостин» индуцирует транскрипцию широкого спектра генов системы интерферона в клетках человека // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013. Т. 156, № 8. С. 179-182.

5. Соколова Т.М., Шувалов А.Н., Полосков В.В., Ершов Ф.И. Стимуляция генов сигнальной трансдукции препаратами «Ридостин», «Циклоферон» и «Ингавирин» // Цитокины и воспаление, 2015. Т. 14, № 2. С. 26-34.

6. Соколова Т.М., Полосков В.В., Шувалов А.Н. Ершов Ф.И. Регуляция активности генов TLR/RLRрецепторов и синтез цитокинов в процессе дифференцировки ТНР-1 моноцитов в макрофаг-подобные клетки под действием форбол-миристат-ацетата (РМА) // Медицинская иммунология, 2017. Т. 19, № 1. С. 27-34. doi: 10.15789/1563-0625-2017-1-27-34.

7. Цыпленкова Е.С., Сысоева Г.М., Шимина Г.Г., Левагина Г.М., Даниленко Е.Д. Сравнительное исследование иммуномодулирующей активности индуктора интерферона дсРНК при разных способах введения // Росcийский иммунологический журнал, 2014. Т. 8 (17), № 3. С. 749-751.

8. Applequist S.E., Wallin R., Ljunggren H.-G. Variable expression of Toll-like receptor in murine innate and adaptive immune cell lines. Int. Immunol., 2002, Vol. 14, no. 9, pp. 1065-1074.

9. de Faria I.J., Olmo R.P., Silva E.G., Marques J.T. dsRNA sensing during viral infection: lessons from plants, worms, insects, and mammals. J. Interferon Cytokine Res., 2013, Vol. 33, no. 5, pp. 239-253.

10. Dunlevy F., McElvaney N.G., Greene C.M. TLR3 sensing of viral infection. Open Infect. Dis. J., 2010, Vol. 4, pp. 1-10.

11. Gantier M., Williams B. The response of mammalian cells to double-stranded RNA. Cytokine Growth Factor Rev., 2007, Vol. 18, no. 5-6, pp. 363-371.

12. Lester S.N., Li K. Toll-like receptors in antiviral innate immunity. J. Mol. Biol., 2014, Vol. 426, no. 6, pp. 1246-1264.

13. Matsumoto M., Seya T. TLR3: interferon induction by double-stranded RNA including poly(I:C). Adv. Drug Deliv. Rev., 2008, Vol. 60, no. 7, pp. 805-812.

14. Williams B., Gilbert Ch., Kerr I. The respective roles of the protein kinase and pppA2' p5' A2' p5' A-activated endonuclease in the inhibition of protein synthesis by double stranded RNA in rabbit reticulocyte lysates. Nucleic Acids Res., 1979, Vol. 6, no. 4, pp. 1335-1350.

15. Yoneyama M., Fujita T. Recognition of viral nucleic acids in innate immunity. Rev. Med. Virol., 2010, Vol. 20, no. 1, pp. 4-22.


Дополнительные файлы

Для цитирования:


Батенева А.В., Гамалей С.Г., Лебедев Л.Р., Даниленко Е.Д. Cтимулирующее влияние дрожжевой двуспиральной РНК на активность генов белков системы интерферона. Медицинская иммунология. 2020;22(6):1155-1162. https://doi.org/10.15789/1563-0625-SEO-2082

For citation:


Bateneva A.V., Gamaley S.G., Danilenko E.D., Lebedev R.L. Stimulating effect of double-stranded yeast RNA on the activity of interferon system genes. Medical Immunology (Russia). 2020;22(6):1155-1162. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/1563-0625-SEO-2082

Просмотров: 213


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1563-0625 (Print)
ISSN 2313-741X (Online)