Научные проекты

1. Грант РНФ «Стрессовые белки и белки бактериального цитоскелета микоплазм – возбудителей заболеваний сельскохозяйственных растений и животных как факторы вирулентности и персистенции бактерий и потенциальные мишени для контроля микоплазменных инфекций», 2017–2020, № 17–74-20065, рук. И.Е. Вишняков.
К настоящему времени описано уже более 700 заболеваний, возбудителями которых являются представители класса Mollicutes. Однако до сих пор диагностика и терапия этих инфекций представляют серьезную проблему. Заболевания животных и растений, вызываемые микоплазмами, наносят существенный экономический ущерб сельскому хозяйству во всём мире. В мировой науке активно ведется поиск новых потенциальных мишеней для контроля микоплазменных инфекций и разработки высокоэффективных вакцин против возбудителей микоплазмозов. Одними из потенциальных мишеней для разработки антибактериальных препаратов являются белки ответа на стресс, белки деления и подвижности. Проект направлен на выяснение роли и молекулярных механизмов функционирования белков деления, подвижности и адаптации к стрессу в клетках фитопатогена Acholeplasma laidlawii и патогена домашней птицы Mycoplasma gallisepticum. Ожидаемые результаты помогут определить уязвимые точки в ключевых процессах, отвечающих за жизнеспособность и стрессоустойчивость патогенных микоплазм, что, в свою очередь, может привести к разработке антибактериальных препаратов нового поколения, к которым микоплазмы окажутся не способны быстро выработать устойчивость. Эффективный контроль микоплазменных инфекций позволит избежать экономических потерь в птицеводстве и растениеводстве и будет способствовать созданию безопасных для человека и качественных продуктов питания.

2. Грант РНФ «Выявление рецепторов, участвующих в инвазии условно-патогенных бактерий Serratia, вызывающих внутрибольничные инфекции», 2019–2021, № 19–74-00041, рук. О.А. Цаплина.
Грамотрицательные бактерии Serratia, часто выделяемые из дыхательных и мочевых путей, являются факультативными патогенами для людей с ослабленным иммунитетом. Стойкие к стандартным методам стерилизации и дезинфекции, они становятся источником внутрибольничных инфекций. Несмотря на появление устойчивых к антибиотикам штаммов, механизмы вирулентности этих бактерий плохо изучены. Способность к инвазии появляется только на поздней стационарной стадии роста S. proteamaculans, что совпадает с появлением в бактериальных экстрактах активной актин-специфической протеазы – протеализина. Неинвазивная бактерия Escherichia coli после трансформации плазмидой, несущей ген протеализина, приобретает способность проникать в клетки эукариот, а клеточный экстракт – ограниченно расщеплять актин. Однако инактивация гена протеализина приводит не к уменьшению, как следовало ожидать, а к увеличению инвазивной активности бактерий, что указывает на наличие факторов вирулентности S. proteamaculans среди субстратов протеализина. Мы определили бактериальные субстраты протеализина и обнаружили белки, необходимые для правильного сворачивания факторов вирулентности, и поверхностные белки GroEL и OmpX, вовлеченные в адгезию. Трансформация E. coli плазмидой, несущей ген OmpX, увеличивает интенсивность адгезии, но не придает бактерии способность проникать в клетки эукариот. Проект посвящен изучению взаимодействия бактериальных белков с клеточными рецепторами, определяющего адгезию и инвазию S. proteamaculans.

3. Грант РФФИ «Исследование роли систем, регулирующих бактериальное деление, в процессе восстановления клеток после SOS-ответа», 2018–2020, № 18–04-01074, рук. И.Е. Вишняков.
Деление клетки — ключевой процесс, обеспечивающий размножение бактерий. Деление большинства бактериальных клеток сопровождается формированием так называемой дивисомы — специального комплекса белков, обеспечивающих направленный синтез клеточной стенки и сжатие мембран с целью образования перегородки между будущими дочерними клетками. Ключевой белок деления FtsZ выполняет важную роль в регуляции процесса деления, формируя своеобразный каркас для других белков дивисомы – Z‑кольцо. Для того чтобы клетка успешно поделилась, должно произойти правильное позиционирование дивисомы. Именно с FtsZ напрямую взаимодействуют различные системы, отвечающие за координацию этого процесса в пространстве и времени. В ходе SOS-ответа — стрессового состояния клетки, ответственного в том числе за приобретение устойчивости к антибиотикам — происходит блокирование деления за счёт ингибирования полимеризации FtsZ. Цель данной работы — исследовать механизмы, обеспечивающие правильное позиционирование дивисомы в клетке при восстановлении нормального деления по окончании SOS-ответа на примере модельного микроорганизма Escherichia coli. Результаты работы должны обеспечить более глубокое понимание процесса деления бактериальных клеток в целом и его регуляции при SOS-ответе в частности, а также способствовать совершенствованию антибактериальной терапии.