Лаборатория молекулярной физиологии клетки
Руководитель – член-корреспондент РАН, д.б.н., профессор Колесников Станислав Сергеевич (т.: 739121; E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. )
Страница лаборатории: Лаборатория молекулярной физиологии клетки
Основные направления исследований
- Изучение рецепторных систем клеток и процессов трансдукции внешних стимулов
- Исследование процессов секреции первичных медиаторов
- Изучение ионных каналов, вовлеченных в электр огенез и сигнальные процессы
- Анализ экспрессии генов рецепторных, сигнальных
Реконструкция сигнальных процессов в модельных системах
- Клонирование рецепторных, сигнальных и канальных белков и их гетерологическая
- Экспрессия в клеточных линиях
- Разработка клеточных и молекулярных биосенсоров
Исследование сигнальных систем клеток методами вычислительной биофизики
- Математическое моделирование сигнальных и транспортных процессов в клетках
- Анализ лиганд-рецепторного взаимодействия с использованием молекулярной динамики и докинга
- Моделирование интерфейсов белок-белкового взаимодействия методами молекулярного моделирования и молекулярной графики
Используемые методы и подходы
Методы физиологии и биофизики клетки
- Электрофизиология (patch clamp): регистрация ионных токов в индивидуальных клетках, анализ активности одиночных ионных каналов.
- Микрофотометрия (imaging): мониторинг сигнальных и регуляторных молекул (Са2+ Mg2+, H+, cAMP, PIP3) в цитоплазме одиночных клеток с помощью флуоресцентных зондов и генетически кодируемых сенсоров.
- Фотолиз химических групп (uncaging): формирование импульсных изменений концентрации сигнальных и регуляторных молекул (Са2+, H+, cAMP, IP3) в цитоплазме одиночных клеток.
- Метод FRET (fluorescence resonance energy transfer): анализ димеризации рецепторных и других мембранных белков.
- Ингибиторный анализ: анализ вклада различных сигнальных белков в исследуемые внутриклеточные процессы с использованием агонистов/антагонистов рецепторов, ингибиторов/активаторов ферментов и блокаторов/модуляторов ионных каналов.
Методы молекулярной биологии
- Обратная транскрипция (ОТ); полимеразная цепная реакция (ПЦР), ОТ-ПЦР с ген-специфичными и вырожденными праймерами, количественный ПЦР для анализа транскриптомов на уровне тканей и клеточных популяций.
- Различные типы РНК амплификации для анализа экспрессии генов на уровне одиночных клеток.
- Молекулярное клонирование, рецепторных, сигнальных и канальных белков. Создание генно-инженерных конструкций для сайтмутагенеза белков и получения химерных белков.
- Редактирование генома клеток с использованием CRISPR/CAS9 системы.
Методы культуры клеток
- Получение первичных культур клеток (мезенхимные стромальные и beta-клетки) и поддержание различных клеточных линий (HEK-293, CHO, COS-1, C6, MIN-6).
- Трансфекция клеток в культуре с использованием различных векторов для гетерологичской экспрессии сигнальных и канальных белков и создания клеточных биосенсоров.
- Получение клеточных клонов путем селекции на антибиотике и методами проточной цитофлуориметрии.
Методы вычислительной биофизики
- Методы математического моделирования с использованием дифференциальных уравнений для анализа динамических систем.
- Методы молекулярной динамики с использованием программного обеспечения AMBER с функцией счета на графических процессорах.
- Молекулярный докинг с использованием программного обеспечения Autodock Vina и SwissDock.
Избранные публикации (2016-2020 г.г.)
- Cherkashin A.P., Kolesnikova A.S., Tarasov M.V., Romanov R.A., Rogachevskaya O.A., Bystrova M.F, Kolesnikov S.S. (2016) Expression of calcium-activated chloride channels Ano1 and Ano2 in mouse taste cells. Pflugers Archive-European Journal of Physiology 468, 305-319.
- Колесников С.С., Быстрова М.Ф. Циклический АМФ: Вторичный медиатор в роли первичного. Успехи физиологических наук 2016. Т.47(3). С.3-16
- Tarasov M.V., Bystrova M.F., Kotova P.D. Rogachevskaya O.A., Sysoeva V.Y., Kolesnikov S.S. (2017) Calcium-gated K+ channels of the KCa1.1- and KCa3.1-type couple intracellular Ca2+ signals to membrane hyperpolarization in mesenchymal stromal cells from the human adipose tissue. Pflugers Archive-European Journal of Physiology 469, 349-362.
- Kotova P.D., Bystrova M.F., Rogachevskaja O.A., Khokhlov A.A., Sysoeva V.Yu., Tkachuk V.A., Kolesnikov S.S. (2018) Coupling of P2Y receptors to Ca2+ mobilization in mesenchymal stromal cells from the human adipose tissue. Cell Calcium 71, 1-14.
- Kotova P.D., Rogachevskaja O.A., Bystrova M.F., Kochkina E.N., Ivashin D.S., Kolesnikov S.S. Calcium signaling initiated by agonists in mesenchymal stromal cells from the human adipose tissue. In: Calcium and Signal Transduction. Ed. Buchholz J.N., IntechOpen, London, 2018, pp 139-163.
- Колесников С.С., Быстрова М.Ф. (2018) Молекулярные и клеточные механизмы вкуса. Биологические мембраны. 35(6), 409–423.
- Romanov R.A. Lasher R.S., High B., Savidge L.E., Lawson A., Rogachevskaja O.A., Zhao H., Rogachevsky V.V., Bystrova M.F., Churbanov G.D., Adameyko I. Harkany T., Yang R., Kidd G.J., Marambaud P., Kinnamon J.C., Kolesnikov S.S., Finger T.E. (2018) Chemical synapses without synaptic vesicles: Purinergic neurotransmission through a CALHM1 channel-mitochondrial signaling complex. Science Signaling 11, eaao1815.
- Tarasov M.V., Kotova P.D., Bystrova M.F., Kabanova N.V., Sysoeva V.Yu., Kolesnikov S.S. (2019) Arachidonic acid hyperpolarizes mesenchymal stromal cells from the human adipose tissue by stimulating TREK1 K+ channels. Channels 13, 36-47.
- Колесников С.С. (2020) Математическая модель секреции АТР вкусовыми клетками типа II. Российский физиологический журнал им.И.М. Сеченова Т.106 (4), 521–532.
- Kotova P.D., Kochkina E.N., Lyamin O.O., Rogachevskaja O.A. Kovalenko N.P., Ivashin D.S., Bystrova M.F., Enukashvily N.I., Kolesnikov S.S. (2020) Calcium signaling mediated by aminergic GPCRs is impaired by the PI3K inhibitor LY294002 and its analog LY303511 in a PI3K-independent manner. European Journal of Pharmacology 880, 173182.
- Быстрова М.Ф., Колесников С.С. (2020) Правило «один нейрон – один рецептор» в физиологии и генетике обоняния. Успехи физиологических наук