Аннотация к отчету по проекту РНП № 049 «Нейроспецифические функции гена sbr (nxf1) у Drosophila melanogaster.» Руководитель Пугачева О.М. Известно, что ряд нейропатологических заболеваний человека опосредован нарушением функций определенных эволюционно консервативных генов. Исследования молекулярной этиологии и способов лечения таких заболеваний обычно проводятся с использованием различных модельных животных. Перспективным направлением является использование хорошо изученного модельного объекта генетики – плодовой мушки Drosophila. Ортологом гена Tap (NXF1) человека является ген small bristles - sbr (Dm nxf1) у Drosophila melanogaster. Показано, что основная функция этого высоко консервативного гена заключается в транспорте мРНК из ядра в цитоплазму (Wilkie et al., 2001). Мы предполагаем, что данный ген у дрозофилы имеет дополнительные цитоплазматические и тканеспецифичные функции. С помощью полученных нами антител (in press) к С-терминальной части белка SBR (NXF1) методом иммуно-флуоресцентного окрашивания и конфокальных оптических срезов нами была определена локализация данного белка в головном нервном ганглии личинок третьего возраста дикого типа и у мутанта по гену sbr (nxf1) – линии sbr12. Мы показали, что белок SBR в нервных ганглиях личинок дикого типа локализуется преимущественно в области центрального мозга и в основании вентрального нервного ствола (ВНС). Более детальный анализ показал, что в области центрального мозга, помимо ядерной локализации, SBR находится в цитоплазме тел и отростков, как первичных дифференцированных эмбриональных нейронов, так и вторичных нейронов, образовавшихся на стадии личинки и формирующих аксональные тракты. В зонах активно делящихся нейробластов (зрительные области, абдоминальный отдел ВНС) белок SBR локализуется точечно на границе ядер и иногда в цитоплазме в виде отдельных гранул. В вентральном нервном стволе c дорзальной стороны нами были обнаружены отдельные крупные специфические нейробласты, в цитоплазме которых (причем полярно) SBR формирует большое количество крупных гранул. Каждый сегмент вентрального нервного ствола имеет, как минимум, один такой «центральный» нейробласт. Были обнаружены отличия в локализации белка SBR в нервном ганглии личинок самцов, несущих мутацию sbr12, характеризующимися стерильностью и нарушением полового поведения. Нами было показано, перераспределение белка из центральной области в зрительную, и ассиметричное расположение в полушариях. Для определения предполагаемых отличий в количестве белка SBR у исследуемой мутантной линии по сравнению с диким типом планируется проведение Вестерн-блот анализа. Исследователями нашей группы было впервые показано, что ген sbr (nxf1) у D. melanogaster обладает множественными альтернативными транскриптами, в том числе был выявлен транскрипт, специфичный для нервной ткани (Ivankova et al., in press). Мы предполагаем, что такому длинному альтернативному нейроспецифичному транскрипту соответствует короткая форма белка SBR, содержащая N-концевую часть конститутивной формы. Для выявления такой формы белка необходимы антитела, специфичные к N-терминальной части. Для этого нами был выделен фрагмент ДНК, соответствующий 1-3 экзонам гена sbr методом ОТ-ПЦР. Полученный ПЦР продукт был успешно секвенирован и на данный момент находится на этапе клонирования в вектор экспрессии pET24b (Novagen) для наработки белка в бактериальных клетках. Полученным таким образом белком будут иммунизированы лабораторные мыши, а полученная антисыворотка будет специфически очищена и в дальнейшем использована в качестве первичных моноклональных антител к N-терминальной части белка SBR. Таким образом, мы показали, что помимо основной функции транспорта мРНК из ядра в цитоплазму белок SBR может выполнять дополнительные специфические функции в цитоплазме клеток нервной ткани личинок дрозофилы, возможно, связанные с локализацией специфических долгоживущих мРНК, транспортом мРНК к местам синапсов, нейрональной дифференциацией. Нарушения локализации мутантного белка в центральных мозговых структурах может приводить к нарушению как поведенческих, так и умственных реакций. Дальнейшие исследования в этой области призваны выявить механизмы влияния исследуемого нами высоко консервативного гена на вышеуказанные процессы.