мол_а сопроводительные

Составление списков участников метаболизма углеводов и липидов, участников сигнальных путей врожденного метаболизма на уровне клетки

В рамках проекта (12-04-32133мол_а) проводится поиск механизмов взаимосвязи между системами метаболизма углеводов и липидов и иммунных реакций на уровне клетки. Метаболизм сахаров и жиров, равно как и иммунный ответ, являются процессами на уровне организма. Однако, в конечном счете, любой из указанных процессов осуществляется посредством координированного взаимодействия сложного ансамбля клеток различных типов. При этом в каждой из участвующих клеток происходит активация определенных сигнальных каскадов, которые можно рассматривать как сигнальные системы метаболизма и иммунитета на уровне отдельно взятых клеток. Так, компонентами воспалительных сигнальных каскадов клетки считают Толл-подобные (ТЛР), Нод-подобные (НЛР) рецепторы и связанные с ними сигнальные пути. Дифференциальная активация этих сигнальных каскадов приводит к синтезу клетками (макрофагами, нейтрофилами, эпителиальными клетками и др.) комплекса провоспалительных (IL1, TNF-α) или противовоспалительных (IL6, IL10 и др.) цитокинов и определяет паттерн развития воспалительного процесса на уровне ткани, органа и организма. Соответственно, первой задачей проекта было составление списков участников молекулярных систем иммунитета и метаболизма жиров и углеводов на клеточном уровне. Для решения этой задачи были задействованы биоинформатические базы данных, являющиеся репозиториями информации о структуре сигнальных каскадах клеток, а также отдельные публикации, посвященные изучению отдельных аспектов указанных сигнальных систем.

Использованы: KEGG (http://www.genome.jp/kegg/kegg2.html) и Pathway Central (http://www.sabiosciences.com/pathwaycentral.php). См. также литературу к соответствующим спискам.

Получение списков

Сигнальная система метаболизма углеводов была составлена посредством комбинации участников, включенных разработчиками ресурса KEGG в соответствующий раздел (Carbohydrate metabolism). В его состав вошли компоненты следующих путей:

Гликолиз/Глюконеогенез

Цикл лимонной кислоты

Пентозо-фосфатный путь

Путь взаимопревращений пентозы и глюкороната

Метаболизм маннозы и фруктозы

Метаболизм галактозы

Метаболизм аскорбата и альдарата

Метаболизма крахмала и сахарозы

Метаболизм аминосахаров и нуклеотидных сахаров

Метаболизм пирувата

Метаболизм глиоксилата и дикарбоксилата

Метаболизм пропаноата

Метаболизм бутаноата

Метаболизм инозитол фосфата

Всего в состав списка участников метаболизма углеводов у человека было включено 229 компонентов. Из них многие соединяют отдельные пути общей системы (входят в более чем один сигнальный путь). Эти компоненты являются точками пересечения отдельных путей и объединяют сигналы отдельных модулей – конкретных каскадов. Данные о перекрестах между сигнальныыми путями будут далее учтены при анализе и интерпретации результатов экспериментов.

Сигнальная система метаболизма липидов была по аналогии составлена посредством комбинации участников сигнальных систем, включенных разработчиками KEGG в соответствующий раздел (Lipid metabolism). В его состав вошли компоненты следующих путей:

Биосинтез жирных кислот

Удлинение жирных кислот

Метаболизм жирных кислот

Синтез и деградация кетоновых тел

Биосинтез стероидов

Биосинтез стеродных гормонов

Метаболизм глицеролипидов

Метаболизм глицерофосфолипидов

Метаболизм липидных эфиров

Метаболизм сфинголипидов

Метаболизм арахидоновой кислоты

Метаболизм линолиевой кислоты

Метаболизм альфа-линолиевой кислоты

Биосинтез ненасыщенных жирных кислот

Всего в список попало 368 генов (белков).

Сигнальная система участников врожденного иммунитета была составлена посредством комбинации участников, включенных разработчиками KEGG в соответствующий раздел (Immune systmem). Список участников сигнального каскада Толл-подобных рецепторов был дополнен данными из базы данных Pathway Central и публикации Kondo et al., 2012. Всего в общий список его состав вошли компоненты следующих путей:

Сигнальный путь Толл-подобных рецепторов

Сигнальных путь Нод-подобных рецепторов

Сигнальный путь Риг-1 подобных рецепторов

Сигнальный путь детекции цитозольной ДНК

Сигнальный путь синтеза хемокинов

Всего в список вошло 309 наименований генов (белков).

В дальнейшем планируется расширение списков посредством добавления участников, включенных в соответствующие сигнальные каскады в других специализированных авторитетных базах данных.

Одной из проблем работы со списками участников сигнальных каскадов (названиями генов или белков) является множество альтернативных имен (синонимичность названий). При этом, каждый ген или белок имеет одно официальное имя, но в литературе может обозначаться другим – более популярным термином. Соответственно, разные источники используют разные обозначения одних и тех же белков. Для того, чтобы сделать составленные списки максимально информативными, в них были добавлены данные по официальным и синонимичным названиям. Указанные данные были собраны с использованием каталога генов Gene (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gene/). В настоящее время такая информация составлена для участников пути Толл-подобных рецепторов. В дальнейшем соответствующие данные будут добавлены в остальные разделы списков. Кроме того, следует отметить, что составленные списки относятся к человеческим сигнальным каскадам. В дальнейшем аналогичные списки будут составлены для классических модельных организмов M. musculus и R. norvegiccus.

 

Полные списки генов можно получить по запросу на Сhistyakof@gmail.com (Чистяков Дмитрий)