The object of research, development or design (in Russian) : Эпителиальные и раковые клетки, фокальные контакты

The object of research, development or design (in Kazakh) : Эпителиалды және қатерлі ісік жасушалары, фокалды байланыстар

Aim of work (in Russian) : Целью проекта является детальное исследование динамики фокальных контактов в культивируемых клетках и роли киназы фокальных контактов в них. Центральная гипотеза состоит в том, что киназа фокальных контактов обеспечивает быстрое формирование и разборку фокальных контактов и связанную с этим перестройку актинового цитоскелета, играя определяющую роль в прикреплении, распластывании и подвижности клеток.

Aim of work (in Kazakh) : Жобаның мақсаты - өсірілген жасушалардағы фокалды контактілердің динамикасын және олардағы фокалды байланыстардың киназаның рөлін егжей-тегжейлі зерттеу. Орталық гипотеза фокалды байланыс киназаның фокалды байланыстардың жылдам қалыптасуы мен бөлшектелуіне және актин цитоскелетінің соған байланысты қайта орналасуына делдал болып, жасушаның қосылуында, таралуында және қозғалғыштығында маңызды рөл атқарады.

Методы исследования (на русском) : В работе применяются ингибиторы киназы фокальных контактов. Также используются различные методы исследований, включая флуоресцентную маркировку клеток, анализ подвижности клеток, анализ подвижности клеток, создание постоянных линий с использованием флуоресцентных белков фокальных контактов, количественная ПЦР в реальном времени, Вестерн-блот-анализ, проточная цитометрия и имиджинговая цитометрия, микроскопия для визуализации живых клеток. Основные объекты исследования: нормальные и опухолевые клетки человека.

Методы исследования (на казахском) : Бұл жұмыста фокалды байланыс киназа ингибиторлары қолданылады. Сондай-ақ әртүрлі зерттеу әдістері қолданылады, соның ішінде жасушалардың флуоресцентті таңбалау, жасуша қозғалғыштығын талдау, жасуша қозғалғыштығын талдау, флуоресцентті фокалды байланыс ақуыздарының пайдаланатын тұрақты желілері, нақты уақыттағы сандық ПТР, Western blot талдауы, ағындық цитометрия және бейнелеу цитометриясы, тірі жасушаларды бейнелеу микроскопиясы. Негізгі зерттеу объектілері: адамның қалыпты және ісік жасушалары.

Obtained results and novelty (in Russian) : На основании экспериментов по зарастанию экспериментальной раны были выбраны модели клеток с минимальной и максимальной подвижностью. На этих моделях было показано, что экспрессия белков фокальных контактов в нормальных и опухолевых клетках зависит от субстрата, на котором были выращены клетки. На следующем этапе проекта были получены модельные клеточные линии клеток А549 и НаСаТ с постоянной экспрессией белка фокальных контактов винкулина, конъюгированного с RFP. Было показано, что стабильные линии А549 и HACaT с постоянной экспрессией винкулина-RFP не отличаются по параметрам миграции и динамики фокальных контактов от контрольных нетрансдуцированных линий, что позволило использовать их для оценки параметров фокальных контактов при экспериментальных воздействиях. На этих модельных линиях мы впервые показали, что ингибирование FAK киназы как в нормальных, так и в опухолевых эпителиоцитах приводит к удлинению фазы прикрепления, замедлению быстрой фазы и общему замедлению распластывания, ухудшению поляризации клеток и невозможности сформировать ведущий край для дальнейшего процессивного движения. Кроме того, изменение экспрессии или активности регуляторной киназы FAK резко изменяет скорость миграции как нормальных, так и раковых эпителиоцитов, что делает FAK многообещающей мишенью для замедления миграции клеток рака легкого.

Obtained results and novelty (in Kazakh) : Эксперименттік жараның өсуіне арналған эксперименттер негізінде минималды және максималды қозғалғыштығы бар жасуша модельдері таңдалды. Бұл модельдер қалыпты және ісік жасушаларында фокалдық байланыс ақуыздарының экспрессиясы жасушалар өсірілген субстратқа байланысты екенін көрсетті. Жобаның келесі кезеңінде RFP-мен конъюгацияланған винкулиннің фокустық байланыс ақуызының тұрақты экспрессиясы бар А549 және HаCaT жасушаларының модельдік жасушалық желілері алынды. Тұрақты винкулин-RFP экспрессиясы бар тұрақты А549 және HаCaT желілері трансдукцияланбаған бақылау сызықтарынан көші-қон және фокалдық байланыс динамикасы параметрлері бойынша ерекшеленбейтіні көрсетілді, бұл оларды эксперименттік әсерлерде фокалдық байланыс параметрлерін бағалау үшін пайдалануға мүмкіндік берді. Бұл модельдік желілерде біз алғаш рет қалыпты және ісік эпителиоциттерінде FAK киназасының тежелуі бекіту фазасының ұзаруына, жылдам фазаның баяулауына және ыдыраудың жалпы баяулауына, жасушалардың поляризациясының нашарлауына және одан әрі процессуалдық қозғалыс үшін жетекші жиекті қалыптастыру мүмкін еместігіне әкелетінін көрсеттік. Сонымен қатар, FAK реттеуші киназасының экспрессиясының немесе белсенділігінің өзгеруі қалыпты және қатерлі ісік эпителиоциттерінің көші-қон жылдамдығын күрт өзгертеді, бұл FAK өкпе қатерлі ісік жасушаларының миграциясын бәсеңдету үшін перспективалы нысанаға айналдырады.

The main constructive and technical economic indicators (in Russian) : После завершения проекта мы впервые получим систематические данные о сравнительной роли белков фокальных контактов в обеспечении клеточной подвижности, что является уникальной идеей. Целевыми потребителями результатов данной работы являются исследователи, работающие в области фундаментальной биологии нормальных и опухолевых клеток. Реализация этого проекта даст возможность распространять знания и навыки высокопроизводительной работы с клеточными культурами, разработку высокопроизводительной многоцветной флуоресцентной микроскопии, а также цитометрии и сортировки живых клеток, что будет оказывать значительное влияние на научное сообщество и развитие фундаментальной науки, а также биомедицинских технологий в Казахстане, с прорывными результатами исследований.

The main constructive and technical economic indicators (in Kazakh) : Жоба аяқталғаннан кейін біз алғаш рет жасуша қозғалғыштығындағы ошақты байланыс ақуыздарының салыстырмалы рөлі туралы жүйелі деректерге ие боламыз, бұл бірегей идея. Бұл жұмыстың нәтижелерінің мақсатты тұтынушылары қалыпты және ісік жасушаларының іргелі биологиясы саласында жұмыс істейтін зерттеушілер болып табылады. Бұл жобаны жүзеге асыру жасуша желелерінің жоғары өнімділік жұмысының білімдері мен дағдыларын таратуға, жоғары өнімді көп түсті флуоресцентті микроскопияны дамытуға, сондай-ақ цитометрия мен тірі жасушаларды сұрыптауға мүмкіндік береді. Бұл айтарлықтай ғылыми қоғамдастық және іргелі ғылымның дамуына және Қазақстандағы биомедициналық технологиялар серпінді зерттеулер нәтижелеріне әсер етеді.

Level of implementation (in Russian) : стабильные клеточные линии, полученные в проекте, станут основой для дальнейших исследований рорли фокальных контактов в различных типах миграции опухолевых клеток.

Level of implementation (in Kazakh) : жобада алынған тұрақты жасуша желілері ісік жасушаларының көші-қонының әртүрлі түрлеріндегі фокалдық байланыстарының рөлін одан әрі зерттеуге негіз

Efficiency (in Russian) : по результатам проекта опубликована 1 статья сборнике “Spectral and Imaging Cytometry” (Серия “Methods in Molecular Biology”) и приняты тезисы на конференцию ASCB (Cell Bio 2023, the joint meeting of the American Society for Cell Biology, Boston, MA).

Efficiency (in Kazakh) : жоба нәтижелері бойынша "Spectral and Imaging Cytometry” (“Methods in Molecular Biology” сериясы) жинағына 1 мақала жарияланды және ASCB (Cell Bio 2023, the joint meeting of the American Society for Cell Biology, Boston, MA) конференциясына тезистер қабылданды.

Field of application (in Russian) : Использование новых методов визуализации и длительных прямых наблюдений клеток с регулируемой экспрессией белков будет способствовать дальнейшему продвижению молекулярно-биологических и клеточных технологий в биомедицинских исследованиях в Казахстане.

Field of application (in Kazakh) : Жаңа бейнелеу әдістерін қолдану және ақуыздардың реттелетін экспрессиясы бар жасушаларды ұзақ мерзімді тікелей бақылау Қазақстандағы биомедициналық зерттеулерде молекулалық биологиялық және жасушалық технологияларды одан әрі ілгерілетуге ықпал етеді.