Разработка модели TDP43-протеинопатии и ее использование для изучения механизма действия нейропротекторных препаратов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.03.03, кандидат биологических наук Хританкова, Инна Владимировна

• Хританкова, Инна Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Хританкова, Инна Владимировна

Оглавление

Список сокращений

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. Роль ДНК/РНК-связывающего белка ТЭР-43 в патогенезе фронто-темпоральной дегенерации

1.2. Системы контролируемой деградации белков - потенциальные мишени для разработки патофизиологической терапии

1.3. Регуляторные механизмы аутофагии

1.4. Роль аутофагии в патофизиологии нейродегенеративных заболеваний

1.5. Разработка методов патофизиологической терапии НДЗ, основанной на фармакологической регуляции аутофагии

1.6. Димебон и его производные

Глава 2. Методы и материалы

2.1. Соединения

2.2 Клеточные культуры

2.3 Микроскопический и иммуно-цитохимический анализ

2.4 Методы, использованные для получения генетических конструкций.

47

2.5 Анализ белков

2.6 Анализ экспрессии генов

3 Результаты и обсуждение

3.1 Моделирование ТВР43 протеинопатии в культуре клеток нейробластомы человека

3.2. Влияние Димебона и его производных на прогрессию протеинопатии в клеточных культурах

3.3. Исследование молекулярно-клеточного механизма ингибирующего

действия Димебона

Заключение

Выводы

Список литературы

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Список сокращений

АРР белок-предшественник ß-амилоида

DAPI 4,6-диамидино-2-фенилиндол дигидрохлорид

DAT мембранный транспортер дофамина

GAPDH глицеральдегид 3-фосфат-дегидрогеназа

GFAP глиальный фибриллярный кислый белок

GFP зеленый флуоресцентный белок (англ. green fluorescent protein)

mTOR англ. mammalian target of rapamycin

PB S фосфатный буфер

PLP протеолипидный белок

TDP43 transactivation-responsive DNA-binding protein-43

БА болезнь Альцгеймера

БАС боковой амиотрофический склероз

БДН болезни двигательного нейрона

БП болезнь Паркинсона

ГФКБ глиальный фибриллярный кислый белок

дт дикий тип

ИФАВРАН Учреждение Российской академии наук Институт физиологически активных веществ РАН

кДа килодальтон

МРТ митохондриальная проницаемость (от англ.- mitochondrial permeability transition)

МСА множественная системная атрофия

ндз нейродегенеративные заболевания

НС нервная система

ПЦР полимеразная цепная реакция

цнс Центральная нервная система

СОД1 супероксиддисмутаза

тг тирозингидроксилаза

УПС убиквитин-протеасомная система

ФТД-У фронтотемпоральная дегенерация с убиквитин-положительными включениями

ФТЛД фронтотемпоральная дегенерация

хг хорея Гентингтона

ЭДТА этилендиаминтетрауксусная кислота

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка модели TDP43-протеинопатии и ее использование для изучения механизма действия нейропротекторных препаратов»

Введение

Актуальность темы. Постоянный рост числа нейродегенеративных заболеваний (НДЗ), связанный с увеличением продолжительности жизни в развитых странах, является серьезной проблемой. Различного рода деменции составляют основную группу НДЗ в категории старшего возраста [5]. Ожидается, что в ближайшие 30 лет их количество удвоится [132]. Эффективного лечения для подавляющего большинства заболеваний на сегодняшний день не разработано, и все используемые на данный момент подходы к лечению НДЗ относятся исключительно к симптоматическим [3]. Деменции неизлечимы и неизбежно прогрессируют, в результате чего качество жизни как самих больных, так и членов их семьи, на которых часто ложится основная нагрузка по уходу, со временем ухудшается [1].

Фронтотемпоральная лобная дегенерация (ФТЛД) является третьей по распространенности формой возрастных нейродегенеративных заболеваний после болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона [4]. Перед современной биомедицинской наукой поставлена актуальная задача необходимости разработки методов ее ранней диагностики и эффективного лечения. Создание адекватных модельных систем для изучения молекулярных механизмов развития ФТЛД и воспроизведения наиболее важных аспектов патогенеза данного заболевания обеспечит существенный прогресс в данном направлении и позволит проводить направленный поиск соединений для создания патофизиологической терапии ФТЛД.

Цель и задачи исследования. Целью данной работы являлось создание адекватной клеточной модели ТЭР43 -протеинопатии, пригодной для отбора нейропротекторных препаратов, необходимых при разработке методов патогенетической терапии нейродегенеративных заболеваний, основным

молекулярно-патологическим звеном которых является агрегация белка ТБР43.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. Сконструировать экспрессионные плазмиды, кодирующие патогенные формы белка ТБР43 человека, способные формировать ТБР43-реактивные включения в клеточных культурах.

2. Воспроизвести в цитоплазме культививируемых клеток образование ТБР43-реактивных структур, аналогичных патогистологическим включениям, обнаруживаемым у больных с ФТЛД и БАС.

3. Применить разработанную клеточную модель для отбора соединений, способных ингибировать процессы формирования ТОР43-реактивных включений - основного патофизиологического фактора ТОР43-протеинопатий.

4. Исследовать действие Димебона (гамма-карболинового соединения) на компоненты метаболических путей, вовлеченых в регуляцию аутофагосомной системы с целью разработки на основе гамма-карболинов патогенетической терапии ТОР43-протеинопатий.

Научная новизна работы. В основе многих распространенных НДЗ лежит нарушение метаболизма и функции определенных белков, обладающих повышенной склонностью к агрегации [6; 9]. Патологическая агрегация конформационно-нестабильных белков и накопление токсичных продуктов белковой агрегации приводит к дисфункции пораженных нейрональных и глиальных клеток и, в конечном итоге, к их гибели [9]. Недавно было показано, что в патогенезе целого ряда протеинопатий, в частности, некоторых форм ФТЛД, критическую роль играет нарушение

нормального метаболизма и функции ДНК/РНК-связывающего белка ТЭР43, сопровождающееся образованием характерных цитоплазматических включений [133].

В представленном диссертационном исследовании проведены работы по созданию оригинальных модельных систем, воспроизводящих основные элементы молекулярного патогенеза ТЭР43 протеинопатии в клеточных культурах. Создана панель оригинальных экспрессионных плазмид для исследования способности различных форм белка ТОР43 человека к образованию цитоплазматических включений, сходных с патогистологическими включениями, обнаруживаемыми у больных с наследственными формами ФТЛД и БАС. Проведенный сравнительный анализ патогенных свойств различных мутантных форм белка ТЭР43 человека позволил получить новые данные о роли различных доменных последовательностей молекулы ТЭР43 в механизме формирования цитоплазматических депозитов. Впервые была получена агрессивная мутантная форма белка ТБР43 (Т5), способная образовывать патогенные включения амилоидного типа и установлено, что для получения агрегатов амилоидного типа необходимо одновременное нарушение белковой структуры (удаление или мутации) двух областей молекулы: РНК-связывающего домена и сигнала ядерной локализации. Созданная на основе аберантной Т5 формы оригинальная клеточная модель ТБР43-протеинопатии была впервые адаптирована для изучения и тестирования нейропротекторных препаратов, способных ингибировать прогрессию ТОР43-протеинопатии. Впервые показано, что соединения группы гамма-карболинов (Димебон и два его новых производных БР-203 и БР-213) способны эффективно подавлять формирование цитоплазматических включений амилоидного типа, сформированных укороченной патогенной формой Т5. Получены новые данные, указывающие на возможный механизм ингибирующего прогрессию протеинопатии эффекта Димебона. Впервые

показано, что Димебон способен активировать аутофагосомную систему, осуществляющую удаление продуктов поздних стадий каскада белковой агрегации, регулируя экспрессию генов atg5 и atgl6. При этом Димебон стимулирует фосфорилирование ЕБ1К1/2 и р38 киназ, которые вовлечены в механизм регуляции аутофагосомной системы, что является первым указанием на непосредственные киназные пути, регулируемые гамма-карболинами при коррекции протеинопатий.

Теоритическая и практическая значимость работы.

Прогрессирующим характером течения ФТЛД обусловлен неизбежный переход в тяжелые формы деменции, при которых больные нуждаются в постоянном уходе [11]. Поэтому замедление нейродегенеративного процесса, лежащего в основе патогенеза ФТЛД, или даже его стабилизация могут иметь большое значение для практической медицины, отодвигая терминальную стадию заболевания и сокращая период тяжелой инвалидности больных. Коррекция метаболизма и катаболизма потенциально амилоидогенных белков является одним из основных подходов для разработки новых методов эффективной терапии протеинопатий [2]. Предполагается, что ингибирование формирования или удаление уже сформировавшихся агрегатов ТБР43 может способствовать если не предотвращению, то, по крайней мере, существенному замедлению развития патологии. Создание препаратов, действие которых будет направленно на ключевые молекулярные мишени в патогенезе ТЭР43 протеинопатий, позволит разработать эффективные методы лечения данного типа деменций [8]. Созданная в ходе выполнения диссертационной работы клеточная модель, воспроизводящая ключевое звено молекулярного патогенеза ТЭР43 протеинопатий, позволит оптимизировать разработку инновационных лекарственных препаратов патофизиологической терапии форм фронтотемпоральной деменции с нарушенным метаболизмом ТЭР43. В этой

связи полученные в ходе выполнения диссертационной работы данные, показавшие, что гамма-карболины могут непосредственно действовать на процессы накопления патологических включений, образуемых наиболее патогенной формой белка ТОР43, открывают новое направление в биомедицинской химии по оптимизации соединений этого класса для нужд патофизиологической терапии ТОР43 протеинопатий, что имеет большое теоретическое и практическое значение. Созданная же клеточная модель является простой и удобной для отбора разрабатываемых инновационных лекарственных препаратов с целью формирования группы лидерных соединений для дальнейшего их тестирования на животных.

Положения, выносимые на защиту.

1. Модифицирована структура белка ТЭР43 и получена его патогенная форма с высокими агрегационными свойствами, формирующая цитоплазматические депозиты, аналогичные патогистологическим включениям, обнаруживаемых у больных с ФТЛД и БАС.

2. В клеточной модели ТОР43-протеинопатии нейропротекторный препарат Димебон и два его новых производных способны эффективно ингибировать агрегацию патогенной формы ТЭР43 - важную составляющую патогенеза ФТЛД и БАС.

3. Ингибирующее 'ГОР43-протеинопатию действие Димебона осуществляется через активацию аутофагосомной системы.

4. Гамма-карболины (димебон и его исследованные производные) могут рассматриваться в качестве перспективных соединений для разработки на их основе методов патофизиологической терапии ТБР43-протеинопатий.

Апробация работы.

Основные результаты диссертационной работы были представлены на следующих конференциях и конгрессах: The EMBO Meeting 2010, September 3-7, 2010, Barcelona, Spain; Ежегодных конференциях «Фундаментальные науки - медицине», Россия, Москва 2010 и 2012; 10th International Conference on Alzheimer's and Parkinson's Diseases 2011, March 6-10, Barcelona, Spain); 8th IBRO World Congress of Neuroscience 2011, July 14-18, Florence, Italy; Международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология - наука XXI века» 2011, 18-22 апреля, Пущино, Россия; Международной конференции «Эффективные инструменты современной науки - 2012», April 27 - May 5, Prague, Czech Republic; XIX Межгородской конференции молодых ученых «Актуальные проблемы патофизиологии - 2013» 10-11 апреля, Санкт-Петербург, Россия.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 4 статьи в периодических изданиях, соответствующих Перечню ВАК, и 8 тезисов в сборнике материалов докладов научных конференций.

Структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, обзора литературы, методов и материалов, обсуждения полученных результатов, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 122 страницах и иллюстрирована 25 рисунками, 4 таблицами. Список цитируемой литературы включает 135 наименований.

Заключение диссертации по теме «Патологическая физиология», Хританкова, Инна Владимировна

Выводы

1. Создана панель экспрессионных плазмид для исследования способности различных форм белка ТОР43 человека к образованию в культивируемых клетках цитоплазматических включений, сходных с включениями, обнаруживаемыми у больных с наследственными формами ФТЛД и БАС.

2. В созданной клеточной модели ТЭР43-протеи нопатии исследован эффект Димебона и двух его производных, 0р-203 и ОР-213, на процессы формирования и стабильности ТОР43-реактивных включений. Показано, что как в недифференцированных, так и в дифференцированных по нейрональному типу клетках 8Н-8У5У, все три исследованных соединения снижают количество ТБР43-реактивных включений с одинаковой эффективностью.

3. Показано, что в присутствие Димебона в клеточной культуре 8Н-8У5У активируется экспрессия генов, кодирующих маркерные белки аутофагии АТС5, АТС12и АТС16.

4. Показано, что Димебон стимулирует фосфорилирование ЕЮС1/2 и р38 киназ, которые вовлечены в механизм регуляции аутофагосомной системы.

Заключение

Фронтотемпоральная лобная дегенерация (ФТЛД) является третьей по распространенности формой возрастных НДЗ после болезни Альцгеймера и болезни Паркинсона. В патогенезе ряда форм ФТЛД, как наследственных так и идиопатических, критическую роль играет нарушение метаболизма и функции ДНК/РНК-связывающего белка ТБР43, сопроваждающееся образованием характерных цитоплазматических включений.

В диссертационной работе представлены данные по созданию клеточной модельной системы, воспроизводящей основные элементы молекулярного патогенеза ТОР43-протеинопатии и использованию ее для отбора нейропротекторных препаратов, необходимых при разработке методов патогенетической терапии НДЗ, основным молекулярно-патологическим звеном которых является агрегация белка ТБР43. В ходе исследования были созданы генетические конструкции, кодирующие патогенные формы белка ТОР43 человека и отобрана Т5 ТБР43 форма, наиболее адекватно воспроизводящая в клеточной культуре нейробластомы человека 8Н-8У5У образование ТБР43-реактивных структур, имитирующих патогистологические включения, выявляемые в аутопсиях у больных с рядом форм ФТЛД и БАС.

В созданной модельной системе исследован ингибирующий прогрессию протеинопатии эффект Димебока и двух его производных на процессы формирования ТОР43-реактивных включений и показано, что как в недифференцированных, так и в дифференцированных по нейрональному типу клетках 8Н-8У5У, все три исследованных соединения снижают количество ТТ)Р43-реактивных включений с одинаковой эффективностью. Получены данные, свидетельствующие об активации Димебоном аутофагосомной системы: повышение экспрессии генов, кодирующих маркерные белки аутофагии АТС5, АТв12 и АТС 16 в присутствии Димебона и стимуляция фосфорилирования Е11К1/2 и р38 киназ, вовлеченых в механизм регуляции аутофагосомной системы.

Создание адекватных модельных систем для изучения молекулярных механизмов развития ФТЛД и воспроизведения наиболее важных аспектов патогенеза данного заболевания является необходимым условием прогресса в данном направлении и оптимизации направленного поиска соединений для разработки патофизиологической терапии ФТЛД.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Хританкова, Инна Владимировна, 2013 год

Список литературы

1. Батышева Т.Т. Реабилитация больных с заболеваниями нервной системы в условиях специализированной поликлиники восстановительного лечения. // Медицинская помощь. - 2003. - Т. 6. - С. 22-24.

2. Бачурин С.О., Устюгов А.А., Петере О. Блокада нейродегенеративных процессов, вызванных протеинопатией, как новый механизм действия нейропротекторных и когнитивно-стимулирующих препаратов // ДАН. - 2009. - № 428. - С. 262-265.

3. Дамулин И.В. Дифференциальная диагностика и терапия деменций. // Consilium medicum. - 2003. - Т. 5. - № 12. - С. 721-726.

4. Дамулин И.В., Павлова А.И. Деменция лобного типа // Неврологический журнал. - 1997. - Т. 1. - С. 37-42.

5. Иллариошкин С.Н., Клюшников С.А., Брылев JI.B. Нейродегенеративные заболевания: настоящее и будущее. // Неврологический журнал. - 2006. - Т. 5. - С. 47-53.

6. Скворцова В.И., Бачурин С.О., Разинская О.Д., Смирнов А.П., Ковражкина Е.А., Почигаева К.И., Нинкина Н.Н., Щелковникова Т.А., Устюгов А.А. Новые аспекты патогенеза бокового амиотрофического склероза // Журнал неврологии и психиатрии им. Корсакова. - 2011. - № 2. - С. 4-9 с.

7. Устюгов А.А., Бачурин С.О., Петере О., Шелковникова Т.А., Бухман B.JL, Нинкина Н.Н. Димебон снижает содержание агрегированных форм амилоидогенного белка в детергент-нерастворимых фракциях in vivo // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2011. - Т. 152. - № 12. -С. 675-678.

8. Хританкова И.В., Кухарский М.С., Лыткина О.А., Бачурин С.О., Шоринг Б.Ю. Активация компонентов аутофагосомной системы под действием димебона в культуре клеток нейробластомы человека. // Доклады Академии наук. - 2012. - Т. 446. - № 4. - С. 471-473.

9. Шелковникова Т.А., Куликова А.А., Цветков Ф.О., Петере О., Бачурин С.О., Бухман В.Л., Нинкина Н.Н. Протеинопатии - формы нейродегенеративных заболеваний, в основе которых лежит патологическая агрегация белков // Молекулярная биология. - 2012. - Т. 46. - № 3. - С. 402-415.

10. Шелковникова Т.А., Устюгов А.А., Смирнов А.П., Скворцова В.И., Бухман В.Л., Бачурин С.О., Нинкина Н.Н. Мутации в гене FUS, ассоциированные с наследственными формами бокового амиотрофического склероза // Доклады академии наук. - 2011. - Т. 438. - № 3. - С. 422-426.

11. Яхно Н.Н., Захаров В.В., Локшина А.Б., Коберская Н.Н., Э.А. М. Деменция: руководство для врачей / ред. - М.: ЕДпресс-информ, 2010. - 272 с.

12. Ajdacic-Gross V., Wang J., Gutzwiller F. Season of birth in amyotrophic lateral sclerosis // Eur J Epidemiol. - 1998. - V. 14. - № 4. - P. 359-61.

13. Arora A., Ha C., Park C.B. Inhibition of insulin amyloid formation by small stress molecules // FEBS Lett. - 2004. - V. 564. - № 1-2. - P. 121-5.

14. Atack J.R., Broughton H.B., Pollack S.J. Structure and mechanism of inositol monophosphatase // FEBS Lett. - 1995. - V. 361. - № 1. - P. 1-7.

15. Bachurin S., Bukatina E., Lermontova N.. Tkachenko S., Afanasiev A., Grigoriev V., Grigorieva I., Ivanov Y., Sablin S., Zefirov N. Antihistamine agent Dimebon as a novel neuroprotector and a cognition enhancer // Ann N Y Acad Sci. -2001.-V. 939. -P. 425-35.

16. Bachurin S.O., Shelkovnikova T.A., Ustyugov A.A., Peters O., Khritankova I., Afanasieva M.A., Tarasova T.V., Alentov, II, Buchman V.L., Ninkina

N.N. Dimebon slows progression of proteinopathy in gamma-synuclein transgenic mice // Neurotox Res. - 2012. - V. 22. - № 1. - p. 33-42.

17. Bachurin S.O., Shevtsova E.P., Kireeva E.G., Oxenkrug G.F., Sablin S.O. Mitochondria as a target for neurotoxins and neuroprotective agents // Ann N Y Acad Sci. - 2003. - V. 993. - P. 334-44; discussion 345-9.

18. Balgi A.D., Fonseca B.D., Donohue E., Tsang T.C., Lajoie P., Proud

C.G., Nabi I.R., Roberge M. Screen for chemical modulators of autophagy reveals novel therapeutic inhibitors of mTORCl signaling // PLoS One. - 2009. - V. 4. - № 9.-P. e7124.

19. Balgi A.D., Roberge M. Screening for chemical inhibitors of heterologous proteins expressed in yeast using a simple growth-restoration assay // Methods Mol Biol. - 2009. - V. 486. - P. 125-37.

20. Berger Z., Ravikumar B., Menzies F.M., Oroz L.G., Underwood B.R., Pangalos M.N., Schmitt I., Wullner U., Evert B.O., O'Kane C.J., Rubinsztein D.C. Rapamycin alleviates toxicity of different aggregate-prone proteins // Hum Mol Genet. - 2006. - V. 15. - № 3. - P. 433-42.

21. Berger Z., Ttofi E.K., Michel C.H., Pasco M.Y., Tenant S., Rubinsztein

D.C., O'Kane C.J. Lithium rescues toxicity of aggregate-prone proteins in Drosophila by perturbing Wnt pathway // Hum Mol Genet. - 2005. - V. 14. - № 20. - P. 300311.

22. Berridge M.J. Inositol trisphosphate and diacylglycerol: two interacting second messengers // Annu Rev Biochem. - 1987. - V. 56. - P. 159-93.

23. Berridge M.J., Bootman M.D., Roderick H.L. Calcium signalling: dynamics, homeostasis and remodelling // Nat Rev Mol Cell Biol. - 2003. - V. 4. - № 7.-P. 517-29.

24. Bharadwaj P.R., Verdile G., Barr R.K., Gupta V., Steele J.W., Lachenmayer M.L., Yue Z., Ehrlich M.E., Petsko G., Ju S., Ringe D., Sankovich S.E.,

Caine J.M., Macreadie I.G., Gandy S., Martins R.N. Latrepirdine (Dimebon) enhances autophagy and reduces intracellular GFP-Abeta42 levels in yeast // J Alzheimers Dis. - 2012. - V. 32. - № 4. - P. 949-67.

25. Buratti E., Baralle F.E. The molecular links between TDP43 dysfunction and neurodegeneration // Adv Genet. - 2009. - V. 66. - P. 1-34.

26. Byun J.Y., Yoon C.H., An S., Park I.C., Kang C.M., Kim M.J., Lee S.J. The Racl/MKK7/JNK pathway signals upregulation of Atg5 and subsequent autophagic cell death in response to oncogenic Ras // Carcinogenesis. - 2009. - V. 30. -№ 11.-P. 1880-8.

27. Carmichael J., Sugars K.L., Bao Y.P., Rubinsztein D.C. Glycogen synthase kinase-3beta inhibitors prevent cellular polyglutamine toxicity caused by the Huntington's disease mutation // J Biol Chem. - 2002. - V. 277. - № 37. - P. 337918.

28. Chen Q., Haddad G.G. Role of trehalose phosphate synthase and trehalose during hypoxia: from flies to mammals // J Exp Biol. - 2004. - V. 207. - № Pt 18.-P. 3125-9.

29. Cohen P., Frame S. The renaissance of GSK3 // Nat Rev Mol Cell Biol. -2001.-V. 2. -№ 10.-P. 769-76.

30. Corcelle E., Djerbi N., Mari M., Nebout M., Fiorini C., Fenichel P., Hofman P., Poujeol P., Mograbi B. Control of the autophagy maturation step by the MAPK ERK and p38: lessons from environmental carcinogens // Autophagy. - 2007. -V. 3.-№ l.-P. 57-9.

31. Corcelle E., Nebout M., Bekri S., Gauthier N., Hofman P., Poujeol P., Fenichel P., Mograbi B. Disruption of autophagy at the maturation step by the carcinogen lindane is associated with the sustained mitogen-activated protein kinase/extracellular signal-regulated kinase activity // Cancer Res. - 2006. - V. 66. -№ 13.-P. 6861-70.

32. Cuervo A.M., Dice J.F. Lysosomes, a meeting point of proteins, chaperones, and proteases // J Mol Med (Berl). - 1998. - V. 76. - № 1. - P. 6-12.

33. Day M., Chandran P., Luo F., Rustay N.R., Markosyan S., LeBlond D., Fox G.B. Latrepirdine increases cerebral glucose utilization in aged mice as measured by [18F]-fluorodeoxyglucose positron emission tomography // Neuroscience. - 2011. -V. 189. -P. 299-304.

34. Doble A. The role of excitotoxicity in neurodegenerative disease: implications for therapy // Pharmacol Ther. - 1999. - V. 81. - № 3. - P. 163-221.

35. Doody R.S., Gavrilova S.I., Sano M., Thomas R.G., Aisen P.S., Bachurin S.O., Seely L., Hung D. Effect of dimebon on cognition, activities of daily living, behaviour, and global function in patients with mild-to-moderate Alzheimer's disease: a randomised, double-blind, placebo-controlled study // Lancet. - 2008. - V. 372. - № 9634.-P. 207-15.

36. Duan Y., Gross R.A., Sheu S.S. Ca2+-dependent generation of mitochondrial reactive oxygen species serves as a signal for poly(ADP-ribose) polymerase-1 activation during glutamate excitotoxicity // J Physiol. - 2007. - V. 585. -№ Pt 3. - P. 741-58.

37. Fomai F., Schluter O.M., Lenzi P., Gesi M., Ruffoli R., Ferrucci M., Lazzeri G., Busceti C.L., Pontarelli F., Battaglia G., Pellegrini A., Nicoletti F., Ruggieri S., Paparelli A., Sudhof T.C. Parkinson-like syndrome induced by continuous MPTP infusion: convergent roles of the ubiquitin-proteasorne system and alpha-synuciein // Proc Natl Acad Sci USA.- 2005. - V. 102. - № 9. - P. 3413-8.

38. Gendron T.F., Rademakers R., Petrucelli L. TARDBP mutation analysis in TDP43 proteinopathies and deciphering the toxicity of mutant TDP43 // J Alzheimers Dis. - 2012. - V. 33 Suppl 1. - P. S35-45.

39. Gitcho M.A., Baloh R.H., Chakraverty S., Mayo K., Norton J.B., Levitch D., Hatanpaa K.J., White C.L., 3rd, Bigio E.H., Caselli R., Baker M., Al-Lozi M.T.,

Morris J.C., Pestronk A., Rademakers R., Goate A.M., Cairns N.J. TDP43 A315T mutation in familial motor neuron disease // Ann Neurol. - 2008. - V. 63. - № 4. - P. 535-8.

40. Grigorev V.V., Dranyi O.A., Bachurin S.O. Comparative study of action mechanisms of dimebon and memantine on AMP A- and NMDA-subtypes glutamate receptors in rat cerebral neurons // Bull Exp Biol Med. -2003. - V. 136.-№5.-P. 474-7.

41. Group U.-L.S. Lithium in patients with amyotrophic lateral sclerosis (LiCALS): a phase 3 multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled trial //LancetNeurol.-2013.-V. 12.-№4.-P. 339-45.

42. Hara T., Nakamura K., Matsui M., Yamamoto A., Nakahara Y,, Suzuki-Migishima R., Yokoyama M., Mishima K., Saito I., Okano H., Mizushima N. Suppression of basal autophagy in neural cells causes neurodegenerative disease in mice //Nature. - 2006. - V. 441. - № 7095. - P. 885-9.

43. Hargreaves A.J. Neurodegenerations induced by organophosphorous compounds // Adv Exp Med Biol. - 2012. - V. 724. - P. 189-204.

44. Harris H., Rubinsztein D.C. Control of autophagy as a therapy for neurodegenerative disease // Nat Rev Neurol. - 2012. - V. 8. - № 2. - P. 108-17.

45. Inoki K., Ouyang H., Zhu T., Lindvall C., Wang Y., Zhang X., Yang Q., Bennett C., Harada Y., Stankunas K., Wang C.Y., He X., MacDougald O.A., You M., Williams B.O., Guan K.L. TSC2 integrates Wnt and energy signals via a coordinated phosphorylation by AMPK and GSK3 to regulate cell growth // Cell. - 2006. - V. 126.-№5.-P. 955-68.

46. Jamsa A., Hasslund K., Cowburn R.F., Backstrom A., Vasange M. The retinoic acid and brain-derived neurotrophic factor differentiated SH-SY5Y cell line as a model for Alzheimer's disease-like tau phosphorylation // Biochem Biophys Res Commun. -2004. - V. 319.-№3.-P. 993-1000.

47. Janssens J., Kleinberger G., Wils H., Van Broeckhoven C. The role of mutant TAR DNA-binding protein 43 in amyotrophic lateral sclerosis and frontotemporal lobar degeneration // Biochem Soc Trans. - 2011. - V. 39. - № 4. - P. 954-9.

48. Johnson B.S., McCaffery J.M., Lindquist S., Gitler A.D. A yeast TDP43 proteinopathy model: Exploring the molecular determinants of TDP43 aggregation and cellular toxicity // Proc Natl Acad Sci USA.- 2008. - V. 105. - № 17. - P. 6439-44.

49. Kabashi E., Lin L., Tradewell M.L., Dion P.A., Bercier V., Bourgouin P., Rochefort D., Bel Hadj S., Durham H.D., Vande Velde C., Rouleau G.A., Drapeau P. Gain and loss of function of ALS-related mutations of TARDBP (TDP43) cause motor deficits in vivo // Hum Mol Genet. - 2010. - V. 19. - № 4. - P. 671-83.

50. Kadokura A., Yamazaki T., Kakuda S., Makioka K., Lemere C.A., Fujita Y., Takatama M., Okamoto K. Phosphorylation-dependent TDP43 antibody detects intraneuronal dot-like structures showing morphological characters of granulovacuolar degeneration // Neurosci Lett. - 2009. - V. 463. - № 1. - P. 87-92.

51. Kanazawa M., Kakita A., Igarashi H., Takahashi T., Kawamura K., Takahashi H., Nakada T., Nishizawa M., Shimohata T. Biochemical and histopathological alterations in TAR DNA-binding protein-43 after acute ischemic stroke in rats // J Neurochem. - V. 116. - № 6. - P. 957-65.

52. Kim D.H., Sarbassov D.D., Ali S.M., King J.E., Latek R.R., Erajument-Bromage H., Tempst P., Sabatini D.M. mTOR interacts with raptor to form a nutrient-sensitive complex that signals to the cell growth machinery // Cell. - 2002. - V. 110. - № 2. - P. 163-75.

53. Kim D.H., Sarbassov D.D., Ali S.M., Latek R.R., Guntur K.V., Erdjument-Bromage H., Tempst P., Sabatini D.M. GbetaL, a positive regulator of the

rapamycin-sensitive pathway required for the nutrient-sensitive interaction between raptor and mTOR // Mol Cell. - 2003. - V. 11. - № 4. - P. 895-904.

54. Klein P.S., Melton D.A. A molecular mechanism for the effect of lithium on development // Proc Natl Acad Sci USA.- 1996. - V. 93. - № 16. - P. 8455-9.

55. Lemasters J.J., Qian T., He L., Kim J.S., Elmore S.P., Cascio W.E., Brenner D.A. Role of mitochondrial inner membrane permeabilization in necrotic cell death, apoptosis, and autophagy // Antioxid Redox Signal. - 2002. - V. 4. - № 5. - P. 769-81.

56. Lermontova N.N., Lukoyanov N.V., Serkova T.P., Lukoyanova E.A., Bachurin S.O. Dimebon improves learning in animals with experimental Alzheimer's disease // Bull Exp Biol Med. - 2000. - V. 129. - № 6. - P. 544-6.

57. Lermontova N.N., Redkozubov A.E., Shevtsova E.F., Serkova T.P., Kireeva E.G., Bachurin S.O. Dimebon and tacrine inhibit neurotoxic action of beta-amyloid in culture and block L-type Ca(2+) channels // Bull Exp Biol Med. - 2001. -V. 132.-№ 5.-P. 1079-83.

58. Lesage S., Brice A. Role of mendelian genes in "sporadic" Parkinson's disease // Parkinsonism Relat Disord. - 2012. - V. 18 Suppl 1. - P. S66-70.

59. Levine B., Klionsky D.J. Development by self-digestion: molecular mechanisms and biological functions of autophagy // Dev Cell. - 2004. - V. 6. - № 4. -P. 463-77.

60. Liu Q., Thoreen C., Wang J., Sabatini D., Gray N.S. mTOR Mediated Anti-Cancer Drug Discovery // Drug Discov Today Ther Strateg. - 2009. - V. 6. - № 2.-P. 47-55.

61. Liu R., Barkhordarian H., Emadi S., Park C.B., Sierks M.R. Trehalose differentially inhibits aggregation and neurotoxicity of beta-amyloid 40 and 42 // Neurobiol Dis. - 2005. - V. 20. - № 1. - P. 74-81.

62. Luzio J.P., Pryor P.R., Bright N.A. Lysosomes: fusion and function // Nat Rev Mol Cell Biol. - 2007. - V. 8. - № 8. - P. 622-32.

63. Lynch G. Memory enhancement: the search for mechanism-based drugs // Nat Neurosci. - 2002. - V. 5 Suppl. - P. 1035-8.

64. Maeda T., Eisenberg F., Jr. Purification, structure, and catalytic properties of L-myo-inositol-1-phosphate synthase from rat testis // J Biol Chem. -1980.-V. 255.-№ 18.-P. 8458-64.

65. Majerus P.W. Inositol phosphate biochemistry // Annu Rev Biochem. -1992.-V. 61. -P. 225-50.

66. Marzella L., Ahlberg J., Glaumann H. Autophagy, heterophagy, microautophagy and crinophagy as the means for intracellular degradation // Virchows Arch B Cell Pathol Incl Mol Pathol. - 1981. - V. 36. - № 2-3. - P. 219-34.

67. Matsushita M., Suzuki N.N., Obara K., Fujioka Y., Ohsumi Y., Inagaki F. Structure of Atg5.Atgl6, a complex essential for autophagy // J Biol Chem. - 2007.

- V. 282. - № 9. - P. 6763-72.

68. Metcalf D.J., Garcia-Arencibia M., Hochfeld W.E., Rubinsztein D.C. Autophagy and misfolded proteins in neurodegeneration // Exp Neurol. - 2012. - V. 238.-№ l.-P. 22-8.

69. Mortimore G.E., Hutson N.J., Surmacz C.A. Quantitative correlation between proteolysis and macro- and microautophagy in mouse hepatocytes during starvation and refeeding // Proc Natl Acad Sci U S A. - 1983. - V. 80. - № 8. - P. 2179-83.

70. Moser V.C. Functional assays for neurotoxicity testing // Toxicol Pathol.

- 2010. - V. 39.-№ l.-P. 36-45.

71. Mukhina T.V., Lermontova N.N., Van'kin G.I., Oettel M., P'Chev V K., Bachurin S.O.' The effects of estrogens on learning in rats with chronic brain cholinergic deficiency in a Morris water test. Identification of the "passive

swimming" component // Neurosci Behav Physiol. - 2004. - V. 34. - № 3. - P. 2139.

72. Nixon R.A., Yang D.S. Autophagy and neuronal cell death in neurological disorders // Cold Spring Harb Perspect Biol. - 2012. - V. 4. - № 10.

73. Noda T., Ohsumi Y. Tor, a phosphatidylinositol kinase homologue, controls autophagy in yeast // J Biol Chem. - 1998. - V. 273. - № 7. - P. 3963-6.

74. Nonaka T., Kametani F., Arai T., Akiyama H., Hasegawa M. Truncation and pathogenic mutations facilitate the formation of intracellular aggregates of TDP43 // Hum Mol Genet. - 2009. - V. 18. - № 18. - P. 3353-64.

75. O'Neill M.J., Dix S. AMPA receptor potentiators as cognitive enhancers // IDrugs. - 2007. - V. 10. -№ 3. - P. 185-92.

76. O'Neill M.J., Witkin J.M. AMPA receptor potentiators: application for depression and Parkinson's disease // Curr Drug Targets. - 2007. - V. 8. - № 5. - P. 603-20.

77. Olivieri G., Otten U., Meier F., Baysang G., Dimitriades-Schmutz B., Muller-Spahn F., Savaskan E. Beta-amyloid modulates tyrosine kinase B receptor expression in SHSY5Y neuroblastoma cells: influence of the antioxidant melatonin // Neuroscience. - 2003. - V. 120. - № 3. - P. 659-65.

78. Pahlman S., Ruusala A.I., Abrahamsson L., Mattsson M.E., Esscher T. Retinoic acid-induced differentiation of cultured human neuroblastoma cells: a comparison with phoibolester-induced differentiation // Cell Differ. — 1984. — V. 14. — №2.-P. 135-44.

79. Pandey U.B., Nie Z., Batlevi Y., McCray B.A., Ritson G.P., Nedelsky N.B., Schwartz S.L., DiProspero N.A., Knight M.A., Schuldiner O., Padmanabhan R., Hild M., Berry D.L., Garza D., Hubbert C.C., Yao T.P., Baehrecke E.H., Taylor J.P. HDAC6 rescues neurodegeneration and provides an essential link between autophagy and the UPS // Nature. - 2007. - V. 447. - № 7146. - P. 859-63.

80. Parsons C.G., Gilling K. Memantine as an example of a fast, voltage-dependent, open channel N-methyl-D-aspartate receptor blocker // Methods Mol Biol. -2007.-V. 403. -P. 15-36.

81. Parsons C.G., Stoffler A., Danysz W. Memantine: a NMDA receptor antagonist that improves memory by restoration of homeostasis in the glutamatergic system—too little activation is bad, too much is even worse // Neuropharmacology. -2007. - V. 53. - № 6. - P. 699-723.

82. Peters O.M., Connor-Robson N., Sokolov V.B., Aksinenko A.Y., Kukharsky M.S., Bachurin S.O., Ninkina N., Buchman V.L. Chronic administration of dimebon ameliorates pathology in TauP301S transgenic mice // J Alzheimers Dis. - 2012. - V. 33. -№ 4. - P. 1041-9.

83. Pickford F., Masliah E., Britschgi M., Lucin K., Narasimhan R., Jaeger P.A., Small S., Spencer B., Rockenstein E., Levine B., Wyss-Coray T. The autophagy-related protein beclin 1 shows reduced expression in early Alzheimer disease and regulates amyloid beta accumulation in mice // J Clin Invest. - 2008. - V. 118.-№6.-P. 2190-9.

84. Pieper A.A., Xie S., Capota E., Estill S.J., Zhong J., Long J.M., Becker G.L., Huntington P., Goldman S.E., Shen C.H., Capota M., Britt J.K., Kotti T., Ure K., Brat D.J., Williams N.S., MacMillan K.S., Naidoo J., Melito L., Hsieh J., De Brabander J., Ready J.M., McKnight S.L. Discovery of a proneurogenic,

^mimomtoi-t^rfl ^om^al //<^^11 _ 001 f* _ V 1 AO _ No 1 _P 1

1XVU1 V^I^IVIWU V V VllViillVUl / / will V i. . T t 1 V i. • X . «/y •/ 1 I

85. Ravikumar B., Berger Z., Vacher C., O'Kane C.J., Rubinsztein D.C. Rapamycin pre-treatment protects against apoptosis // Hum Mol Genet. - 2006. - V. 15.-№7.-P. 1209-16.

86. Ravikumar B., Duden R., Rubinsztein D.C. Aggregate-prone proteins with polyglutamine and polyalanine expansions are degraded by autophagy // Hum Mol Genet. -2002. - V. 11.-№ 9.-P. 1107-17.

87. Ravikumar B., Stewart A., Kita H., Kato K., Duden R., Rubinsztein D.C. Raised intracellular glucose concentrations reduce aggregation and cell death caused by mutant huntingtin exon 1 by decreasing mTOR phosphorylation and inducing autophagy // Hum Mol Genet. - 2003. - V. 12. - № 9. - P. 985-94.

88. Ravikumar B., Vacher C., Berger Z., Davies J.E., Luo S., Oroz L.G., Scaravilli F., Easton D.F., Duden R., O'Kane C.J., Rubinsztein D.C. Inhibition of mTOR induces autophagy and reduces toxicity of polyglutamine expansions in fly and mouse models of Huntington disease // Nat Genet. - 2004. - V. 36. - № 6. - P. 585-95.

89. Renna M., Jimenez-Sanchez M., Sarkar S., Rubinsztein D.C. Chemical inducers of autophagy that enhance the clearance of mutant proteins in neurodegenerative diseases // J Biol Chem. - 2010. - V. 285. - № 15. - P. 11061-7.

90. Riedel G., Piatt B., Micheau J. Glutamate receptor function in learning and memory // Behav Brain Res. - 2003. - V. 140. - № 1-2. - P. 1-47.

91. Rohn T.T., Wirawan E., Brown R.J., Harris J.R., Masliah E., Vandenabeele P. Depletion of Beclin-1 due to proteolytic cleavage by caspases in the Alzheimer's disease brain // Neurobiol Dis. - 2010. - V. 43. - № ip. 68-78.

92. Rubinsztein D.C. The roles of intracellular protein-degradation pathways in neurodegeneration // Nature. - 2006. - V. 443. - № 7113. - P. 780-6.

93. Ryves W.J., Harwood A.J. Lithium inhibits glycogen synthase kinase-3

Vvw <-><-»mi-\otiti/-\r-i fVvr tviorrr-iiioiiir-n // Rinr-HAm Rirmlrwc Rpc fnmrrmn — 9Of) 1 — 980 —

|J J UUill^VUklUil 1 VJ1 lllUgllVL/lUlll // UlUVllVlli U XWU ' VytlllllHll. — V* V> . . . . MW.

№ 3. - P. 720-5.

94. Sabbagh M.N., Shill H.A. Latrepirdine, a potential novel treatment for Alzheimer's disease and Huntington's chorea // Curr Opin Investig Drugs. - 2010. -V. 11.-№ l.-P. 80-91.

95. Sarbassov D.D., Ali S.M., Sabatini D.M. Growing roles for the mTOR pathway // Curr Opin Cell Biol. - 2005. - V. 17. - № 6. - P. 596-603.

96. Sarkar S., Davies J.E., Huang Z., Tunnacliffe A., Rubinsztein D.C. Trehalose, a novel mTOR-independent autophagy enhancer, accelerates the clearance of mutant huntingtin and alpha-synuclein // J Biol Chem. - 2007. - V. 282. - № 8. -P. 5641-52.

97. Sarkar S., Floto R.A., Berger Z., Imarisio S., Cordenier A., Pasco M., Cook L.J., Rubinsztein D.C. Lithium induces autophagy by inhibiting inositol monophosphatase // J Cell Biol. - 2005. - V. 170. - № 7. - P. 1101-11.

98. Sarkar S., Krishna G., Imarisio S., Saiki S., O'Kane C.J., Rubinsztein D.C. A rational mechanism for combination treatment of Huntington's disease using lithium and rapamycin // Hum Mol Genet. - 2008. - V. 17. - № 2. - P. 170-8.

99. Sarkar S., Perlstein E.O., Imarisio S., Pineau S., Cordenier A., Maglathlin R.L., Webster J.A., Lewis T.A., O'Kane C.J., Schreiber S.L., Rubinsztein

D.C. Small molecules enhance autophagy and reduce toxicity in Huntington's disease models//Nat Chem Biol.-2007.-V. 3.-№6.-P. 331-8.

100. Sarkar S., Rubinsztein D.C. Inositol and IP3 levels regulate autophagy: biology and therapeutic speculations // Autophagy. - 2006. - V. 2. - № 2. - P. 132-4.

101. Sarkar S., Rubinsztein D.C. Small molecule enhancers of autophagy for neurodegenerative diseases // Mol Biosyst. - 2008. - V. 4. - № 9. - P. 895-901.

102. Singh S.B., Ornatowski W., Vergne I., Naylor J., Delgado M., Roberts

E., Ponpuak M., Master S., Pilli M., White E., Komatsu M., Deretic V. Human IRGM regulates autonhapv and cell-autonomous immunitv functions through mitochondria //

— a-----------x-----oj -----------------------------------•/ -----------------C2

Nat Cell Biol.-2010.-V. 12. -№ 12.-P. 1154-65.

103. Sridharan S., Basu A. S6 kinase 2 promotes breast cancer cell survival via Akt // Cancer Res. - 2011. - V. 71. - № 7. - P. 2590-9.

104. Steele J.W., Gandy S. Latrepirdine (Dimebon ((R)) ), a potential Alzheimer therapeutic, regulates autophagy and neuropathology in an Alzheimer mouse model // Autophagy. - 2013. - V. 9. - № 4. - P. 617-8.

105. Steele J.W., Ju S., Lachenmayer M.L., Liken J., Stock A., Kim S.H., Delgado L.M., Alfaro I.E., Bernales S., Verdile G., Bharadwaj P., Gupta V., Barr R., Friss A., Dolios G., Wang R., Ringe D., Protter A.A., Martins R.N., Ehrlich M.E., Yue Z., Petsko G.A., Gandy S. Latrepirdine stimulates autophagy and reduces accumulation of alpha-synuclein in cells and in mouse brain // Mol Psychiatry. -2012.

106. Steele J.W., Kim S.H., Cirrito J.R., Verges D.K., Restivo J.L., Westaway D., Fraser P., Hyslop P.S., Sano M., Bezprozvanny I., Ehrlich M.E., Holtzman D.M., Gandy S. Acute dosing of latrepirdine (Dimebon), a possible Alzheimer therapeutic, elevates extracellular amyloid-beta levels in vitro and in vivo // Mol Neurodegener. -2009.-V. 4. -P. 51.

107. Steele J.W., Lachenmayer M.L., Ju S., Stock A., Liken J., Kim S.H., Delgado L.M., Alfaro I.E., Bernales S., Verdile G., Bharadwaj P., Gupta V., Barr R., Friss A., Dolios G., Wang R., Ringe D., Fraser P., Westaway D., St George-Hyslop P.H., Szabo P., Relkin N.R., Buxbaum J.D., Glabe C.G., Protter A.A., Martins R.N., Ehrlich M.E., Petsko G.A., Yue Z., Gandy S. Latrepirdine improves cognition and arrests progression of neuropathology in an Alzheimer's mouse model // Mol Psychiatry. - 2012.

108. Strong M.J., Volkening K., Hammond R., Yang W., Strong W., Leystra-Lantz C., Shoesmith C. TDP43 is a human low molecular weight neurofilament ChNFL^ mRNA-bindins nrotein // Mol Cell Neurosci. - 2007. - V. 35. -12.- P-320-7.

109. Tanaka M., Machida Y., Niu S., Ikeda T., Jana N.R., Doi H., Kurosawa M., Nekooki M., Nukina N. Trehalose alleviates polyglutamine-mediated pathology in a mouse model of Huntington disease // Nat Med. - 2004. - V. 10. - № 2. - P. 14854.

110. Tesla R., Wolf H.P., Xu P., Drawbridge J., Estill S.J., Huntington P., McDaniel L., Knobbe W., Burket A., Tran S., Starwalt R., Morlock L., Naidoo J., Williams N.S., Ready J.M., McKnight S.L., Pieper A.A. Neuroprotective efficacy of aminopropyl carbazoles in a mouse model of amyotrophic lateral sclerosis // Proc Natl Acad Sei U S A. - 2012. - V. 109.-№42.-P. 17016-21.

111. Thal D.R., Del Tredici K., Ludolph A.C., Hoozemans J.J., Rozemuller A.J., Braak H., Knippschild U. Stages of granulovacuolar degeneration: their relation to Alzheimer's disease and chronic stress response // Acta Neuropathol. - 2011. - V. 122.-№5.-P. 577-89.

112. Thoreen C.C., Kang S.A., Chang J.W., Liu Q., Zhang J., Gao Y., Reichling L.J., Sim T., Sabatini D.M., Gray N.S. An ATP-competitive mammalian target of rapamycin inhibitor reveals rapamycin-resistant functions of mTORCl //' J Biol Chem. - 2009. - V. 284. - № 12. - P. 8023-32.

113. Ticozzi N., Ratti A., Silani V. Protein aggregation and defective RNA metabolism as mechanisms for motor neuron damage // CNS Neurol Disord Drug Targets. - 2010. - V. 9. - № 3. - P. 285-96.

114. Tong J., Huang C., Bi F., Wu Q., Huang B., Zhou H. XBP1 depletion precedes ubiquitin aggregation and Golgi fragmentation in TDP43 transgenic rats // J Neurochem. -2012. - V. 123. -№ 3. - P. 406-16.

115. Verstraete E., Veldink J.H., Huisman M.H., Draak T., Uijtendaal E.V., van der Kooi A.J., Schelhaas H.J., de Visser M.; van der Tweel I., van den Berg L H Lithium lacks effect on survival in amyotrophic lateral sclerosis: a phase lib randomised sequential trial // J Neurol Neurosurg Psychiatry. - 2012. - V. 83. - № 5. -P. 557-64.

116. Wang H.Y., Wang I.F., Bose J., Shen C.K. Structural diversity and functional implications of the eukaryotic TDP gene family // Genomics. - 2004. - V. 83.-№ i._p. 130-9.

117. Welch W.J., Brown C.R. Influence of molecular and chemical chaperones on protein folding // Cell Stress Chaperones. - 1996. - V. 1. - № 2. - P. 109-15.

118. Williams A., Sarkar S., Cuddon P., Ttofi E.K., Saiki S., Siddiqi F.H., Jahreiss L., Fleming A., Pask D., Goldsmith P., O'Kane C.J., Floto R.A., Rubinsztein D.C. Novel targets for Huntington's disease in an mTOR-independent autophagy pathway // Nat Chem Biol. - 2008. - V. 4. - № 5. - P. 295-305.

119. Winslow A.R., Chen C.W., Corrochano S., Acevedo-Arozena A., Gordon D.E., Peden A.A., Lichtenberg M., Menzies F.M., Ravikumar B., Imarisio S., Brown S., O'Kane C.J., Rubinsztein D.C. alpha-Synuclein impairs macroautophagy: implications for Parkinson's disease // J Cell Biol. - 2010. - V. 190. - № 6. - P. 102337.

120. Wood N.I., Morton A.J. Chronic lithium chloride treatment has variable effects on motor behaviour and survival of mice transgenic for the Huntington's disease mutation // Brain Res Bull. - 2003. - V. 61. - № 4. - P. 375-83.

121. Wu J., Li Q., Bezprozvanny I. Evaluation of Dimebon in cellular model of Huntington's disease // Mol Neurodegener. - 2008. - V. 3. - P. 15.

122. Wu J., Yang J., Liu Q., Wu S., Ma H., Cai Y. Lanthanum induced primary neuronal apoptosis through mitochondrial dysfunction modulated by ca(2+) and bcl-2 family // Biol Trace Elem Res. - 2013. - V. 152. - № 1. - P. 125-34.

123. Yamashita M., Nonaka T., Arai T., Kametani F=5 Buchman V.L.S Ninkina N., Bachurin S.O., Akiyama H., Goedert M., Hasegawa M. Methylene blue and dimebon inhibit aggregation of TDP43 in cellular models // FEBS Lett. - 2009. - V. 583. -№ 14.-P. 2419-24.

124. Youle R.J., Narendra D.P. Mechanisms of mitophagy // Nat Rev Mol Cell Biol.-2011.-V. 12.-№ l.-P. 9-14.

125. Zhang L., Yu J., Pan H., Hu P., Hao Y., Cai W., Zhu H., Yu A.D., Xie X., Ma D., Yuan J. Small molecule regulators of autophagy identified by an image-based high-throughput screen // Proc Natl Acad Sci USA.- 2007. - V. 104. - № 48. -P. 19023-8.

126. Zhang S., Hedskog L., Petersen C.A., Winblad B., Ankarcrona M. Dimebon (latrepirdine) enhances mitochondrial function and protects neuronal cells from death // J Alzheimers Dis. - 2010. - V. 21. - № 2. - P. 389-402.

127. Zhang Y.J., Xu Y.F., Dickey C.A., Buratti E., Baralle F., Bailey R., Pickering-Brown S., Dickson D., Petrucelli L. Progranulin mediates caspase-dependent cleavage of TAR DNA binding protein-43 // J Neurosci. - 2007. - V. 27. -№39.-P. 10530-4.

128. Chio A., Borghero G., Calvo A., Capasso M., Caponnetto C., Corbo M., Giannini F., Logroscino G., Mandrioli J., Marcello N., Mazzini L., Moglia C., Monsurro M.R., Mora G., Patti F., Perini M., Pietrini V., Pisano F., Pupillo E., Sabatelli M., Salvi F., Silani V., Simone I.L., Soraru G., Tola M.R., Volanti P., Beghi

E., Group L.S. Lithium carbonate in amyotrophic lateral sclerosis: lack of efficacy in a dose-finding trial // Neurology. - 2010. - V. 75. - № 7. - P. 619-25.

129. Group U.K.-L.S. Lithium in patients with amyotrophic lateral sclerosis (LiCALS): a phase 3 multicentre, randomised, double-blind, placebo-controlled trial // Lancet Neurol. - 2013. - V. 12. - № 4. - P. 339-45.

130. Livak K.J- Schrnitteen T.D. Analvsis of relative 2ene expression data using real-time quantitative PCR and the 2(-Delta Delta C(T)) Method // Methods. -2001. - V. 25. - № 4. - P. 402-8.

131. Matveeva I.A. [Action of dimebon on histamine receptors] // Farmakol Toksikol. - 1983. - V. 46. - № 4. - P. 27-9.

132. Piccinni A., Origlia N., Veltri A., Vizzaccaro C., Marazziti D., Vanelli

F., Moroni I., Domenici L., Dell'osso L. Neurodegeneration, beta-amyloid and mood

disorders: state of the art and future perspectives // Int J Geriatr Psychiatry. - 2012. 10.1002/gps.3879.

133. Sieben A., Van Langenhove T., Engelborghs S., Martin J.J., Boon P., Cras P., De Deyn P.P., Santens P., Van Broeckhoven C., Cruts M. The genetics and neuropathology of frontotemporal lobar degeneration // Acta Neuropathol. - 2012. -V. 124. -№3.- P. 353-72.

134. Sridharan S., Jain K., Basu A. Regulation of Autophagy by Kinases // Cancers. - 2011. - V. 3. - № 2. - P. 2630-2654.

135. Zefirov N.S.M., RU), Afanasiev, Andrei Z. (Chernogolovka, RU), Afanasieva, Svetlana V. (Chernogolovka, RU), Bachurin, Sergei O. (Chernogolovka, RU), Tkachenko, Sergei E. (Chernogolovka, RU), Grigoriev, Vladimir V. (Chernogolovka, RU), Jurovskaya, Marina A. (Moscow, RU), Chetverikov, Valery P. (Novokuznetsk, RU), Bukatina, Elizaveta E. (Moscow, RU), Grigorieva, Irina V. (Moscow, RU). Agent for treating neurodegenerative disorders. - United States. Selena Pharmaceuticals, Inc. (San Francisco, CA). - 2001.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Статьи

1. Bachurin S.O., Shelkovnikova Т.A., Ustyugov A.A., Peters О., Khritankova I.V., Afanasieva M.A., Tarasova T.V., Alentov I.I., Buchman V.L., Ninkina N. (2011) Dimebon slows progression of proteinopathy in y-synuclein transgenic mice. Neurotoxisity Research, P.33-42.

2. Устюгов A.A., Шелковникова Т.А, Кохан B.C., Хританкова И.В., Петере О., Бухман B.JL, Бачурин С.О., Нинкина H.H. Димебон снижает содержание агрегированных форм амилоидогенного белка в детергент-нерастворимых фракциях in vivo. Бюллетень Экспериментальной Биологии и Медицины 2011. Т. 152(12). С. 675-679.

3. Хританкова И.В., Кухарский М.С., Лыткина O.A., Бачурин С.О., Шоринг Б.Ю. (2012) Активация компонентов аутофагосомной системы под действием Димебона в культуре клеток нейробластомы человека. Доклады академии наук, 446. -№ 4. С. 471-473.

4. Т.А.Шелковникова, А.А.Устюгов, В.С.Кохан, Т.В.Тарасова, В.К.Медведева, И.В.Хританкова, С.О.Бачурин, Н.Н.Нинкина (2012) Исследование молекулярных мишеней Димебона с использованием линии трансгенных мышей, Ж,Биомедицинской химки, Supplement Series В Biomedical Chemistry (eng) 2013 T.7, №.1, С. 153-158.

Тезисы докладов

1. Нинкина Н.Н, Шелковникова Т.А., Хританкова И.В., Устюгов А.А. Направленный поиск инновационных лекарственных препаратов и эффективной терапии форм фронтотемпоральной деменции с нарушенным метаболизмом TDP43 на основе оригинальной генетической модели -линии трансгенных мышей с повышенной экспрессией мутантной формы TDP43 белка человека. Сборник тезисов докладов конференции «Фундаментальные науки - медицине», Россия, Москва, 2010. С.156

2. Shelkovnikova ТА, Khritankova IV, Buchman VL, Bachurin SO, Ninkina NN Effects of ALS-associated mutations on the in vivo aggregation and toxicity of human FUS/TLS protein. Book of abstracts of The EMBO Meeting, 2010, September 3-7, 2010, Barcelona, Spain. P.171.

3. Шелковникова Т.А., Хританкова И.В., Нинкина Н.Н, Бухман В.Л., Бачурин С.О. Свойства мутантных вариантов белков FUS и TDP43. Сборник тезисов Международной Пущинской школы-конференции молодых ученых «Биология - наука XXI века», Пущино, Россия, 18-22 апреля 2011. С. 10.

4. Ustyugov A., Ninkina N., Shelkovnikova Т., Khritankova I., Bachurin S. Dimebon prevents proteinopathy-induced neurodegeneration in gamma-synuclein transgenic mice. 10th International Conference on Alzheimer's and Parkinson's Diseases (AD/PD 2011), Barcelona, Spain, March 6-10, 2011, Book of abstracts, P.79.

5. Shelkovnikova T.A., Khritankova I.V., Ustyugov A.A., Buchman V.L., Ninkina N.N., Bachurin S.O. Transgenic and cellular models of neurodegeneration associated with protein aggregation in the studies of potential

neuroprotectors. 8th IBRO World Congress of Neuroscience, Florence, Italy, July 14 - 18, 2011. Abstract number A-364-0015-00069.

6. I.V. Khritankova, O.A. Lytkina, M.S. Kukharskiy Dimebon stimulates activation of autophagy-related events in cell culture. «Эффективные инструменты современной науки - 2012», 27 апреля - 5 мая 2012 года, г. Прага, Чехия. (>150).

7. С.О. Бачурин, И.В. Хританкова, М.С. Кухарский, А.А. Устюгов Направленный поиск инновационных лекарственных препаратов, препятствующих развитию протеинопатий в мозге. Конференция по Программе «Фундаментальные науки - медицине», раздел «Мозг: фундаментальные и прикладные проблемы», 1-2 ноября 2012 года, г. Москва.

8. И.В.Хританкова Исследование влияния Димебона и на активацию киназных каскадов в культуре клеток нейробластомы человека, "Актуальные проблемы патофизологии-2013", апрель 2013 года, Санкт-Петербург, С.128-130.

Developing of a model of TDP43-proteinopathy and its application for studies of the mechanism of action of neuroprotective drugs

This thesis presents data on the development of the cell model system reproducing the main elements of the molecular pathogenesis of TDP43-proteinopathy and its use for selection of neuroprotective drugs that can be employed for developing methods of pathogenetic therapy of neurodegeneration with aggregation of the TDP43 protein as a basic molecular element of pathology. The study created genetic constructs encoding a pathogenic form of human TDP43-protein, a T5 variant, that most accurately reproduces pathology in patients with different forms of FTLD and ALS.

This model was used for studying the inhibitory effect of Dimebon and its two derivatives on proteinopathy progression by the aggregation of mutant TDP43 and showed that all three compounds reduce the number of TDP43-inclusions with equal efficiency. Obtained data demonstrated the activation of autophagosome system by Dimebon: increased expression of genes, encoding autophagy marker proteins ATG5, ATG12 and ATG16 and stimulation phosphorylation of ERK1/2 and p38 kinases, involved in the mechanism of autophagosome system regulation.

The development of adequate model systems for studying molecular mechanisms of FTLD and recapitulating the most important aspects of the pathogenesis of this disease is a necessary condition for progress in this direction, and optimization of compounds search for developing pathophysiological therapy of FTLD.