Відділ функціональної геноміки

Завідувач відділу

Риндич Алла Володимирівна

член-кореспондент НАН України,
доктор біологічних наук, професор
Тел: (380-44) 526-96-18;
факс: (380-44) 526-07-59;
E-mail: rynditch@imbg.org.ua

Освіта, наукові ступені та звання:

1971 Кандидат біологічних наук, Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна АН УРСР, тема дисертації: "Властивості ДНК ядерного поліедроза тутового шовкопряда"

1990 Доктор біологічних наук, Інститут молекулярної біології і генетики АН УРСР, тема дисертації: "Структура та експресія вірусу саркоми Рауса в клітинах неспецифічних хазяїв"

1995 Професор (молекулярна біологія)

1997 Член-кореспондет НАН України

Посади:

1963-1966 Старший лаборант, Інститут мікробіології і вірусології, АН УРСР, Київ, Україна

1966-1968 Молодший науковий співробітник, Інститут мікробіології і вірусології, АН УРСР, Київ, Україна

1968-1977 Молодший науковий співробітник, Інститут молекулярної біології і генетики, АН УРСР, Київ, Україна

1977-1986 Старший науковий співробітник, ІМБГ, АН УРСР, Київ, Україна

1986-1989 Провідний науковий співробітник, ІМБГ, АН УРСР, Київ, Україна

1989-1992 Завідувач, лабораторія молекулярної онкогенетики, ІМБГ, Національна академія наук України, Київ, Україна

з 1992 Завідувач, відділ функціональної геноміки, ІМБГ НАНУ, Київ, Україна

Членство:

з 1989 член Європейської асоціації з дослідження раку (EACR)

з 1991 член Організації вивчення Геному Людини (HUGO)

з 1994 член Комітету Європейської асоціації з дослідження раку (EACR)

з 2005 член редколегії журналу "Gene" (USA)

з 2009 член редколегії журналу "Biopolymers and Cell" (Україна)

Нагороди:

2004 Премія НАН України ім. С. М. Гершензона

Науковий напрямок:

Роль адаптерих /скаффолд білків у формуванні та регулюванні мультибілкових комплексів в процесах ендоцитозу, передачі сигналу, полімеризації актину, вірусних інфекцій і функціонуванні нейронів

Регуляція експресії генів на рівні альтернативного сплайсингу

Ідентифікація та характеристика генів, пов'язаних з канцерогенезом (раком)

Сучасні наукові дослідження:

Виявлення нових функціональних взаємодій адаптерих/скаффолдних білків родини інтерсектинів (ITSN).

Скаффодні білки родини ITSN мають вирішальне значення для початкового етапу клатрин-опосередкованого ендоцитозу. Крім того, вони регулюють процеси перебудови актинового цитоскелету, сигналінгу і виживання клітин. Аномальна експресія гена ITSN1, який розташований на 21-й хромосомі, пов'язана з порушенням ендоцитозу у пацієнтів з синдромом Дауна та хвороби Альцгеймера. Наші дослідження спрямовані на визначення нових білків, які взаємодіють з ITSN та їхнє функціональне значення, а також аналіз механізмів посттрансляційного регулювання білків ITSN. На сьогодні нами визначено 11 нових білків-партнерів ITSN1 і ITSN2, пов'язаних з ендоцитозом, трансдукцією клітинного сигналу, перебудовою актинового цитоскелету та підтримкою вірусної латентності. Ми показали, що латентний мембранний білок 2А (LMP2A) вірусу Епштейна-Барр утворює комплекс з ITSN1 і регулює їхнє фосфорилювання. Для ITSN2 було показано фосфорилювання тирозинових залишків у відповідь на мітогенну стимуляцію. Використовуючи тваринну модель Xenopus нами було продемонстровано роль ITSN2 у координованих змінах актинового цитоскелету під час раннього ембріонального розвитку.

Рис. 1. Схематичне зображення білків, які взаємодіють з ITSN (або ITSN: інтерактом)
Роль альтернативного сплайсингу в модуляції функцій білка ITSN1.

Нами виявлено шість нових подій сплайсингу транскриптів ITSN1, що не призводять до утворення передчасного термінуючого кодону. Різні комбінації цих подій можуть призводити до утворення 28-ми ізоформ білка ITSN1. Ізоформи відрізняються доменною організацією, взаємодією з білками-партнерами, локалізацією у різних тканинах і стадіями розвитку. Роль альтернативного сплайсингу чітко демонструється у випадку сплайсингу 20-го мікроекзону білка ITSN1, що забезпечує механізм тканиноспецифічного контролю білок-білкових взаємодій у нейронах. Використовуючи мутаційний аналіз, ми виявили, що нейрон-специфічна інсерція мікроекзону 20 призводить до регуляції специфічності SH3A-домену шляхом зсуву негативно заряджених амінокислот до інтерфейсу взаємодії. Нейрон-специфічна ізоформа домену SH3A зі значно більшою спорідненістю зв'язує ендоцитозні білки динамін 1 і синаптоянін 1, а також білок-активатор ГТФ-аз CdGAP, в той час як ізоформа, що експресується в усіх типах клітин, переважно взаємодіє з сигнальними білками Sos1 і Cbl. Ми також виявили найкоротшу ізоформу з альтернативною С-кінцевою послідовністю, що кодується екзоном 22a. Нами продемонстровано внутрішньомолекулярне зв'язування в молекулі ITSN1-22a, що негативно регулює її асоціацію з убіквітин-лігазою Cbl.

Рис. 2. Моделі тривимірної структури нейрон-специфічної (ліворуч) та форми (праворуч), що експресується в усіх типах клітин, SH3A домену інтерсетину 1. Синім кольором показані негативно заряджені амінокислоти залучені до зв'язування, а також кластер ASP36, GLU37, відмічений стрілкою. Жовтим кольором виділені амінокислоти, що формують гідрофобні кишені взаємодії
Дослідження ролі ITSN1 у синаптичній трансмісії та пластичності.

Використовуючи афінну хроматографію та MALDI-TOF масс-спектрометрію, ми ідентифікували новий ITSN1-зв’язуючий білок STOP (stable tubule-only polypeptide). Було показано, що STOP та ITSN1 формують комплекс in vivo та частково ко-локалізуються у первинних нейронах гіпокампу щурів. STOP є білком, що стабілізує мікротрубочки і є необхідним для декількох форм синаптичної пластичності у гіпокампі. Ідентифікація цієї взаємодії порушує питання про участь ITSN1 у даному процесі. Виявлення функціонального значення взаємодії між ITSN1 і STOP у нейронах триває.

Рис. 3. Первинні нейрони гіпокампу (14-21 день in vitro) були висіяні на скельця і ко-трансфіковані плазмідними конструкціями, що кодують STOP-mCherry та GFP-ITSN1-L. Клітини було зафіксовано через 48 годин після трансфекції. Зображення було отримано за допомогою конфокального мікроскопу Carl Zeiss LSM 510 META. Білі стрілки вказують на структури, що є позитивними на наявність обох білків. Значення масштабної лінійки - 5 μm
Рис. 4. Первинні нейрони гіпокампу (14-21 день in vitro) були висіяні на скельця і трансфіковані плазмідою pmCitrine-N1. Клітини було зафіксовано формальдегідом через 48 годин після трансфекції, блоковано у 2-% розчині BSA і послідовно фарбовано антитілами anti-ITSN1 та anti-STOP, які було візуалізовано за допомогою імуноглобулінів G, кон’югованих з флуорофорами Alexa 405 та Texas Red, відповідно. Значення масштабної лінійки - 5 μm

Українські проекти:

Проекти Національної академії наук України:

  • 2012–2016 N 2.2.4.23 проект: “Роль білок-білкових взаємодій у перебігу ряду фізіологічних та патологічних процесів” (науковий керівник - А.В.Риндич)
  • 2012–2013 НАНУ та РФФД N Р1/2012 проект: “Пошук та характеристика адапторних білків еукаріот, які взаємодіють з транскрипційним та ремоделюючими хроматин комплексами” (науковий керівник - А.В.Риндич)
  • 2010–2014 N 20/12 проект: “Виготовлення нанокон’юнгантів для високочутливої детекції в плазмі крові біомаркерів ранніх стадій нейродегенеративних та онкологічних захворювань” (науковий керівник - А.В.Риндич)
  • 2010–2014 N 37/12 проект: “Функціональна характеристика нового прогностичного маркера раку молочної залози ITSN2” (науковий керівник - А.В.Риндич)
  • 2010–2014 N 113/12-Н проект: “Розробка високочутливої тест-системи для детекції нейрональних маркерів хвороби Альцгеймера в плазмі крові на основі нанокон’югатів” (науковий керівник - А.В.Риндич)

Проекти Державного фонду фундаментальних досліджень (ДФФД):

  • 2011–2013 Державна ключова лабораторія молекулярної та клітинної біології N46/457 проект “Молекулярні механізми клітинного сигналінгу в нормі і в умовах патології: фокус на іонні канали”
  • 2010–2013 N Ф33.4/001 Project: “Ідентифікація перспективних молекулярних біомаркерів для моніторингу нейродегенеративних та онкологічних захворювань людини” (науковий керівник - М.А.Тукало)

Міжнародні гранти:

  • 2011–2014 7th Framework Programme (FP7) FP7- INCO-2011-6, ERA-WIDE Project: “Strengthening cooperation in Molecular Biomedicine between EU and UKRAINE”, COMBIOM (scientific supervisor – Prof. A. Elskaya)

Співробітництво:

українські організації:

  • Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України
  • Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України
  • Інститут нейрохірургії ім. Ромоданова АМН України
  • Національний університет «Львівська політехніка» МОН України
  • Національний Інститут раку АМН України
  • Інститут урології АМН України

зарубіжні організації:

  • Інститут біології гена РАН, Москва, Росія
  • Каролінський Інститут, Стокгольм, Швеція
  • Інститут Жака Моно, Париж, Франція
  • Інститут Раку Густава Руссі, Вільжуіф, Франція
  • Інститут клітинної та інтегративної нейронауки CNRS, Страсбург, Франція
  • Міжнародний інститут молекулярної та клітинної біології ПАН, Варшава, Польща

Вибрані публікації:

  1. Dergai O., Dergai M., Rynditch A.V. Ubiquitin-ligase AIP4 controlsdifferentialubiquitinationandstability of isoforms of thescaffold protein ITSN1. FEBS Lett, Volume 592, Issue 13, 2259-2267
  2. GryaznovaT., Gubar O., Burdyniuk M., Kropyvko S., Rynditch A. WIP/ITSN1 complexisinvolvedincellularvesicletraffickingandformation of filopodia-likeprotrusions. Gene, 674, 49-56
  3. Dergai O., Cousin P., Gouge J ...Mechanism of selectiverecruitment of RNA polymerases II and III tosnRNAgenepromoters. Genes Development,32(9-10), 711-722
  4. Dobra I., Pankivskyi S., Samsonova A., Pastre D., Hamon L. Relation between stress granules and cytoplasmic protein aggregates linked to neurodegenerative diseases. Current Neurology and Neuroscience reports, 18, 107
  5. Svitina H., Kyryk V., Skrypkina І., Kuchma V., Bukreieva T., Areshkov P. at all. Placenta derived multipotent cells have no effect on the size and number of DMH-induced colon tumors in rats. Experimental and Therapeutic Medicine, published online on: July 12, 2017 https://doi.org/10.3892/etm.2017.4792
  6. Völker JM, Dergai M, Abriata LA, Mingard Y, Ysselstein D, Krainc D, Dal Peraro, M von Mollard, GF Fasshauer, D Koliwer J, Schwake M. Functional assays for the assessment of the pathogenicity of variants in GOSR2, an ER-to-Golgi SNARE involved in progressive myoclonus epilepsies. Dis Model Mech., 2017 Oct 5. pii: dmm.029132. doi: 10.1242/dmm.029132
  7. Gouge J., Guthertz N., Kramm K., Dergai O. at all. Molecular mechanisms of Bdp1 in TFIIIB assembly and RNA polymerase III transcription initiation. Nat Commun. 2017 Jul 25;8(1):130
  8. Kropyvko S., Gryaznova T., Morderer D., Rynditch A.V. Mammalian verprolin CR16 acts as a modulator of ITSN scaffold proteins association with actin. Biochem Biophys Res Commun,Vol.484:813-819
  9. Skrypkina I., Tsyba L., Onyshchenko K., Morderer D., Kashparova O., Nikolaienko O., Panasenko G., Vozianov S., Romanenko A., Rynditch A. Concentration and methylation of cell-free DNA from blood plasma as diagnostic markers of renal cancer. Disease Markers, 2016, 2016:3693096. DOI: 10.1155/2016/3693096
  10. Kropyvko S.V. Gubar O.S.. Gryaznova T.A Morderer D.Ye. Gerasymchuk D.O. Syvak L.А. Grabovoy A.N. Rynditch A.V. Transcriptional and post-transcriptional regulation of the adaptor/scaffold protein gene ITSN1. Biopolym. Cell. 2016, 32(3):202–226.
  11. Dergai M., Iershov A., Novokhatska O. Pankivskyi S. Rynditch A. Evolutionary Changes on the Way to Clathrin-Mediated Endocytosis in Animals. Genome Biol Evol., 2016 8(3): 588-606.
  12. Gouge J, Satia K, Guthertz N, Widya M, Thompson AJ, Cousin P, Dergai O, Hernandez N, Vannini A. Structural Basis of Redox Signaling by the RNA Polymerase III TFIIB-related Factor Brf2. Cell. 2016; 163(6):1375-1387.
  13. Gryaznova T, Kropyvko S, Burdyniuk M, Gubar O, Kryklyva V, Tsyba L, Rynditch AV. Intersectin adaptor proteins are associated with actin-regulating protein WIP in invadopodia. Cell Signaling. 2015; 27: 1499-1508.
  14. Morderer DYe, Nikolaienko OV, Rynditch AV. Identification of Ca2+/calmodulin-dependent phosphorylation sites of endocytic scaffold ITSN1 by tandem mass spectrometry. Biopolymers and Cell. 2015; 31(5):338-344.
  15. Савинская ЛА, Филоненко ВВ, Цыба ЛА, ...Рындич АВ. Новые функциональные нанокомпозиты на основе наночастиц Ni с коньюгированными антитилами для високочувствительной детекции целевых антигенов. Наноразмерные системы и наноматериалы: исследования в Украине. – К. : Академпериодика. 2014;768 с.– ISBN 978-966-360-260-8.
  16. Morderer DYe, Nikolaienko OV, Skrypkina IYa, et al. Ca/calmodulin-dependent phosphorylation of endocytic scaffold ITSN1. Biopolymers and Cell. 2014;30(1):74-76.
  17. Bazalii A, Dvornikov D, Samoylenko A, et al. Interaction between adaptor proteins Ruk/CIN85 and Tks4 in normal and tumor cells of different tissue origins. Biopolymers and Cell. 2014;30(1):33-37.
  18. Tsyba L. O., Dergai M. V., Skrypkina I. Ya., et al. ITSN protein family: regulation of diversity, role in signalling and pathology. Biopolym. Cell. 2013; 29(3):244-251 doi: 10.7124/bc.00081E
  19. Dergai O, Dergai M, Skrypkina I, et al. The LMP2A protein of Epstein­Barr virus regulates phosphorylation of ITSN1 and Shb adaptors by tyrosine kinases. Cell Signal. 2013; 25(1): 33–40. doi:10.1016/j.cellsig.2012.09.011
  20. Morderer D, Nikolaienko O, Skrypkina I, et al. Endocytic adaptor protein intersectin 1 forms a complex with microtubule stabilizer STOP in neurons. Gene. 2012; 505(2):360–4.doi: 10.1016/j.gene.2012.06.061
  21. Novokhatska O, Dergai M, Houssin N, Tsyba L, Moreau J, Rynditch A. Intersectin 2 nucleotide exchange factor regulates Cdc42 activity during Xenopus early development. Biochem Biophys Res Commun. 2011; 408(4):663–8. doi: 10.1016/j.bbrc.2011.04.081
  22. Dergai M, Skrypkina I, Dergai O, et al. Identification and characterization of a novel mammalian isoform of the endocytic adaptor ITSN1. Gene. 2011; 485(2):120–9.doi:10.1016/j.gene.2011.06.021
  23. Tsyba L, Nikolaienko O, Dergai O, et al. Intersectin multidomain adaptor proteins: regulation of functional diversity. Gene. 2011; 473(2):67–75.doi:10.1016/j.gene.2010.11.016
  24. Kropyvko S, Gerasymchuk D, Skrypkina I, et al. Structural diversity and differential expression of novel human intersectin 1 isoforms. Mol Biol Rep. 2010; 37(6):2789–96. doi:10.1007/s11033-009-9824-8
  25. Nikolaienko O, Skrypkina I, Tsyba L, et al. Intersectin 1 forms a complex with adaptor protein Ruk/CIN85 in vivo independently of epidermal growth factor stimulation. Cell Signal. 2009; 21(5):753–9. doi: 10.1016/j.cellsig.2009.01.013
  26. Tsyba L, Gryaznova T, Dergai O, et al. Alternative splicing affecting the SH3A domain controls the binding properties of intersectin 1 in neurons. Biochem Biophys Res Commun. 2008; 372(4):929–34. doi:10.1016/j.bbrc.2008.05.156
  27. Kvasha S, Gordiyuk V, Kondratov A, et al. Hypermethylation of the 5'CpG island of the FHIT gene in clear cell renal carcinomas. Cancer Lett. 2008; 265(2):250–7. doi: 10.1016/j.canlet.2008.02.036
  28. Razin SV, Iarovaia OV, Sjakste N, et al. Chromatin domains and regulation of transcription. J Mol Biol. 2007; 369(3): 597–607.doi:10.1016/j.jmb.2007.04.003