TY - CONF

T1 - ИЗУЧЕНИЕ РОЛИ RUNX2 В ПРОЦЕССЕ ОСТЕОГЕННОЙ ДИФФЕРЕНЦИРОВКИ ОСТЕОБЛАСТОВ ЧЕЛОВЕКА

AU - Громова, Екатерина Сергеевна

AU - Малашичева, Анна Борисовна

AU - Костина, Дарья Алексеевна

AU - Карелкин, В. В.

N1 - Conference code: 26

PY - 2023

Y1 - 2023

N2 - Runx2 является основным геном, который принимает непосредственное участие впроцессах остеогенной дифференцировки клеток. Кроме того, Runx2 влияет на другие важныев возникновении остеофенотипа клеток генные каскады, например, Wnt, Bmp, Msx2 и Notch.К генам мишеням Runx2 относятся в том числе гены, кодирующие такие белки какостеопонтин, остеокальцин, BMP и другие. В частности, BMP2 и BMP4 играют разную роль встановление проостеогенного состояния клетки. Так, BMP2 является модуляторомостеодифференцирровки, а BMP4, наоборот, её ингибирует, подавляя трансляцию ипродукцию остеопонтина, остеокальцина, щелочной фосфатазы.Действие BMP, как и Runx2 обладает дозозависимым эффектом наряду стканеспецифичностью. Кроме того, Runx2 подвергается протеосомной деградациипосредством убиквитинирования, что значительно снижает продукцию белка.Кальцификация является патологическим процессом, который может быть каквспомогательным, так и самостоятельным. К факторам риска возникновения кальцификацииотносятся различные воспалительные процессы, оксидативный стресс, повышение уровняглюкозы. Эти условия приводят к повышению экспрессии RUNX2. Также повышеннуюэкспрессию Runx2 нередко относят к предикторам развития опухолей.Остеобласты – клетки костей человека, отвечающие за костеобразование. Синтезируютразные белки, в том числе коллаген, который является важным компонентом внеклеточногоматрикса. На ранних этапах дифференцировки активно синтезируют щелочную фосфатазу.Однако остаётся неизвестным, какую роль Runx2 играет в дифференцировке остеобластов напоздних её этапах.Исследование выполнено на остеобластах из бедренной кости человека.Проанализировано действие лентивирусных конструкций четырёх типов: RUNX2 full, RUNX2delta, RUNX2 stop, ShRunx2. RUNX2 full является полноразмерным геном дикого типа, RUNX2delta – укороченный вариант последовательности данного гена, изоформа RUNX2 stopсодержит стоп-кодон и конструкция ShRunx2 несёт шпилечную РНК к RUNX2, приводящая крепрессии продукции белка Runx2. С помощью лентивирусных конструкций проводилиактивация/подавление экспрессии Runx2 в остеобластах.Биологическое действие конструкций было продемонстрировано в том числе методомвестерн-блоттинга, который выявил повышение продукции белка при внесении их в клетку.Активность промотора оценивали методом измерения активности люциферазы: наблюдалиактивацию промотора RUNX2, при внесении шпилечной конструкции на RUNX2 – активностьпромотора падала. ПЦР в реальном времени показала увеличение уровня транскрипции трёхизоформ RUNX2.Влияние гиперэкспрессии изоформ RUNX2 на остеогенную дифференцировкуанализировали с помощью окраски клеток ализариновым красным: усиления окраски ненаблюдалось, что коррелирует со снижением уровня экспрессии белка Runx2 на позднихэтапах дифференцировки. Результаты иммуноцитохимии показали повышение продукциибелка остеокальцина в ответ на гиперэкспрессию Runx2, а BMP2, наоборот, претерпевалингибирование.Полученные результаты свидетельствуют о сложной нелинейной динамике накоплениятранскриптов и белка Runx2 при индукции остеогенного фенотипа остеобластов. Роль ифункциоанльные свойства этой динамике в остеогенной дифференцировке требуютдальнейшего изучения.Исследование поддержано грантом научной школы Министерства науки и высшегообразования РФ № НШ-4664.2022.1.4.

AB - Runx2 является основным геном, который принимает непосредственное участие впроцессах остеогенной дифференцировки клеток. Кроме того, Runx2 влияет на другие важныев возникновении остеофенотипа клеток генные каскады, например, Wnt, Bmp, Msx2 и Notch.К генам мишеням Runx2 относятся в том числе гены, кодирующие такие белки какостеопонтин, остеокальцин, BMP и другие. В частности, BMP2 и BMP4 играют разную роль встановление проостеогенного состояния клетки. Так, BMP2 является модуляторомостеодифференцирровки, а BMP4, наоборот, её ингибирует, подавляя трансляцию ипродукцию остеопонтина, остеокальцина, щелочной фосфатазы.Действие BMP, как и Runx2 обладает дозозависимым эффектом наряду стканеспецифичностью. Кроме того, Runx2 подвергается протеосомной деградациипосредством убиквитинирования, что значительно снижает продукцию белка.Кальцификация является патологическим процессом, который может быть каквспомогательным, так и самостоятельным. К факторам риска возникновения кальцификацииотносятся различные воспалительные процессы, оксидативный стресс, повышение уровняглюкозы. Эти условия приводят к повышению экспрессии RUNX2. Также повышеннуюэкспрессию Runx2 нередко относят к предикторам развития опухолей.Остеобласты – клетки костей человека, отвечающие за костеобразование. Синтезируютразные белки, в том числе коллаген, который является важным компонентом внеклеточногоматрикса. На ранних этапах дифференцировки активно синтезируют щелочную фосфатазу.Однако остаётся неизвестным, какую роль Runx2 играет в дифференцировке остеобластов напоздних её этапах.Исследование выполнено на остеобластах из бедренной кости человека.Проанализировано действие лентивирусных конструкций четырёх типов: RUNX2 full, RUNX2delta, RUNX2 stop, ShRunx2. RUNX2 full является полноразмерным геном дикого типа, RUNX2delta – укороченный вариант последовательности данного гена, изоформа RUNX2 stopсодержит стоп-кодон и конструкция ShRunx2 несёт шпилечную РНК к RUNX2, приводящая крепрессии продукции белка Runx2. С помощью лентивирусных конструкций проводилиактивация/подавление экспрессии Runx2 в остеобластах.Биологическое действие конструкций было продемонстрировано в том числе методомвестерн-блоттинга, который выявил повышение продукции белка при внесении их в клетку.Активность промотора оценивали методом измерения активности люциферазы: наблюдалиактивацию промотора RUNX2, при внесении шпилечной конструкции на RUNX2 – активностьпромотора падала. ПЦР в реальном времени показала увеличение уровня транскрипции трёхизоформ RUNX2.Влияние гиперэкспрессии изоформ RUNX2 на остеогенную дифференцировкуанализировали с помощью окраски клеток ализариновым красным: усиления окраски ненаблюдалось, что коррелирует со снижением уровня экспрессии белка Runx2 на позднихэтапах дифференцировки. Результаты иммуноцитохимии показали повышение продукциибелка остеокальцина в ответ на гиперэкспрессию Runx2, а BMP2, наоборот, претерпевалингибирование.Полученные результаты свидетельствуют о сложной нелинейной динамике накоплениятранскриптов и белка Runx2 при индукции остеогенного фенотипа остеобластов. Роль ифункциоанльные свойства этой динамике в остеогенной дифференцировке требуютдальнейшего изучения.Исследование поддержано грантом научной школы Министерства науки и высшегообразования РФ № НШ-4664.2022.1.4.

M3 - тезисы

SP - 83

EP - 84

T2 - 26-ая Пущинская школа-конференция молодых ученых с международным участием «БИОЛОГИЯ – НАУКА XXI ВЕКА»

Y2 - 9 April 2023 through 13 April 2023

ER -