Руководитель группы

КОМИССАРЧИК Ян Юдович

Главный научный сотрудник, д.б.н., профессор

Тел.: (812) 297-63-02
Fax:  (812) 297-03-41
e-mail: yykomis@mail.cytspb.rssi.ru

Группа ультраструктуры клеточных мембран возникла в 1970 г. на базе кабинета электронной микроскопии, созданного в 1957 г как часть лаборатории применения новых методов микроскопии в биологии. Основное научное направление группы - изучение ультраструктурной и химической организации клеточных мембран и их изменений в процессе функционирования клеток и при воздействии на них различных факторов. В последние годы основными объектами исследований группы являются клетки транспортирующих эпителиев позвоночных животных и некоторые простейшие.

Сотрудники группы

В.н.с., д.б.н. Снигиревская Екатерина Сергеевна
С.н.с., к.б.н. Королев Евгений Викентьевич
Н.с., к.б.н. Грефнер Надежда Михайловна
Н.с., к.б.н. Горшков Андрей Николаевич
М.н.с. Кевер Людмила Васильевна

Рутинная фиксация (глютар-осмий).
a) Участок гранулярной клетки мочевого пузыря лягушки: центриоль (С), микротрубочки (MT), аппарат Гольджи (Gа). Масштаб - 0.5 мкм.

Freeze-substitution.
b) Гигантская вакуоль (V) гранулярной клетки, окруженная нецентросомными микротрубочками (MT), при индуцированном антидиуретическим гормоном (АДГ) водном транспорте. Масштаб - 0.25 мкм.

Freeze-fracture.
c) Встраивание белков AQP2 в апикальную мембрану гранулярной клетки при стимуляции водного потока АДГ. Масштаб - 0.25мкм.
d) Плотный контакт (TJ) между гранулярными клетками эпителия мочевого пузыря лягушки. Масштаб -0.25мкм.

Freeze-drying.
e) Участок эндокринной клетки поджелудочной железы мыши. Представлены мебраны гладкого ретикулюма и митохондрий.

X-ray microanalysis.
f) Показана низкая концентрация калия в гигантских вакуолях гранулярной клетки при индуцированном АДГ водном транспорте. Масштаб - 0.5мкм.

Иммуномечение криоультратонких срезов.
g) Рецептор-опосредованный эндоцитоз вителлогенина и его аккумуляция в желточной грануле ооцита комара. Масштаб - 0.25мкм.

Двойное иммуномечение на акриловых срезах.
h) Зрелая желточная гранула ооцита комара: вителлогенин (золото-10нм.), белок VCP (золото-15нм.). Масштаб - 0.5мкм.

i - Локализация переносчика глюкозы GLUT2 в энтероцитах при всасывании высоких концентраций глюкозы. Иммуномечение на замороженных срезах: Iab - поликлональные антитела к GLUT2, IIab - конъюгированные с Alexa-488.
j - Локализация переносчика фруктозы GLUT5 в энтероцитах при всасывании фруктозы. Иммуномечение на замороженных срезах: Iab - поликлональные антитела к GLUT5, IIab - конъюгированные с Alexa-594.
k - Локализация фибриллярного актина в энтероцитах при всасывании глюкозы. Окрашивание родомин-фаллоидином.

Основная проблематика группы в настоящее время - морфофункциональные исследования основ трансэпителиального (трансмембранного, парацеллюлярного, трансцеллюлярного, интерцеллюлярного) транспорта различных веществ.

Цель исследований группы - изучить морфологические корреляты трансэпителиального транспорта воды и ряда сахаров через эпителии, обладающие разной водной и ионной проницаемостью: проницаемый эпителий тонкой кишки крысы и непроницаемый эпителий мочевого пузыря лягушки. В работах группы анализируются следующие вопросы: субмикроскопическая организация плазматической мембраны клеток и специализированных межклеточных контактов разных типов; участие межклеточных контактов в межклеточной связи и в парацеллюлярном транспорте веществ через эпителии тонкой кишки крысы и мочевого пузыря лягушки; встраивание белков водных каналов, аквапоринов, в плазматическую мембрану гранулярных клеток эпителия мочевого пузыря лягушки при стимуляции водного транспорта; участие аппарата Гольджи в секреции аквапоринов и некоторых белков оболочки и полярной трубки спор простейших - микроспоридий; трехмерная реконструкция аппарата Гольджи микроспоридий; осморегулирующая роль гигантских вакуолей и их происхождение в клетке при больших водных потоках через непроницаемый эпителий мочевого пузыря лягушки; роль актиновых филаментов и микротрубочек в трансцеллюлярном транспорте веществ через эпителий; особенности динамики нецентросомных микротрубочек в эпителиях амфибий.

При увеличении водной проницаемости выявлены следующие изменения в гранулярных клетках мочевого пузыря амфибий: появление на апикальной мембране агрегатов внутримембранных частиц, занимаемая площадь которых пропорциональна величине водных потоков и являющихся, соответственно, участками высокой водной проницаемости; деполимеризация кортикального цитоскелета; увеличение количества микротрубочек и их переориентация; появление крупных вакуолей и др. На плазматической мембране и мембранах гранул локализованы белки водных каналов (аквапорины). Последние встраиваются в апикальную мембрану при слиянии с ней мембран гранул.

Анализ элементного состава гранулярных клеток показал, что стимуляция осмотического водного потока вызывает рост концентраций натрия и кальция и снижение концентраций калия и хлора в гранулярных клетках. Рост внутриклеточной концентрации кальция в условиях действия антидиуретического гормона, очевидно, отражает участие кальций-кальмодулинового комплекса в регуляции гидроосмотического ответа. По-видимому, мишенью данной регуляции являются цитоскелетные элементы гранулярных клеток - микротрубочки и актиновые микрофиламенты, которые претерпевают серьёзные структурные изменения в процессе действия антидиуретического гормона.

Для выяснения механизмов всасывания глюкозы изучаются ультраструктурные изменения энтероцитов и локализация в них пассивного переносчика глюкозы(GLUT2) и активирующей его протеин киназы С после перфузии изолированной петли растворами глюкозы с концентрациями от 25 до 100 мМ.

Показано, что при концентрациях глюкозы в просвете тонкой кишки крыс 100 мМ в процессе всасывания участвуют энтероциты, располагающиеся более чем на половине ворсинки, в то время как при нормальных физиологических концентрациях во всасывании участвуют только энтероциты верхней трети ворсинки. При нагрузке глюкозой в концентрации 50 мМ и 75 мМ выявляется также перераспределение GLUT2 и протеин киназы С: оба белка в этом случае концентрируются в апикальной области энтероцита. Прямых изменений в структуре плотного контакта при высоких концентрациях глюкозы обнаружено не было, однако, выявляемая конденсация актина в этой области может указывать на опосредованное или прямое участие этого контакта в транспорте глюкозы.

На основании полученных результатов сделан вывод о том, что, хотя активный транспорт с участием переносчика SGLT1 при физиологических условиях, является основным механизмом всасывания глюкозы, в ряде случаев могут аддитивно включаться и другие механизмы, в частности пассивный перенос глюкозы с участием GLUT2 , а также регулируемый парацеллюлярный перенос.

Работа лаборатории с 1989 по 2005г поддерживается постоянно грантами РФФИ. В течение 6 лет работа финансировалась международными грантами ИНТАС. Группа участвовала в программе ОБН РАН "Интегративные механизмы регуляции функций в организме".

1. Komissarchik Ya.Yu., Levin S.V. 1964. Distribution of phtalocyanine dye (Heliogen Blue SBL) in ultrastructures of vital dyed axons of the crab Carcinus maenas. Nature, 204, 4954:203-205.
2. Снигиревская Е.С., Потапова Т.В., Комиссарчик Я.Ю., Чайлахян Л.М. 1977. Структурно-функциональное исследование септированных контактов грегарины. Цитология, Т. 19, № 4: 342-349.
3. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1980.Ультраструктура специализированных межклеточных контактов. Цитология, Т. 22, № 9: 1011-1136.
4. Komissarchik Ya.Yu., Korolev E.V., Snigirevskaya E.S. 1981. Investigation of membrane complexes of myelin and gregarine pellicle by freeze-drying and freeze- etching methods. Acta histochem., Suppl. XXIII: 275-281.
5. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю., Наточин Ю.В., Шахматова Е.И. 1982. Электронномикроскопическое исследование вакуолярной системы гранулярных клеток мочевого пузыря лягушки при действии АДГ. Цитология, 24: 252-256.
6. Комиссарчик Я.Ю., Снигиревская Е.С., Романов В.И., Сабинин Г.В. 1985. Анализ ультраструктурных изменений апикальной мембраны гранулярных клеток мочевого пузыря лягушки при стимулированном АДГ осмотическом потоке воды. Биол. Мембраны, Т. 2, № 6: 630-641.
7. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1984. Рентгеновский микроанализ гранулярных клеток мочевого пузыря лягушки в условиях усиленного транспорта воды. Труды Всес. Симп. "Криогенные методы в электронной микроскопии", p. 62-64.
8. Komissarchik Ya.Yu., Natochin Yu.V., Snigirevskaya E.S., Shakhmatova E.I. 1985. Specific vacuolation of frog urinary bladder granular cell after ADH-stimulation of water transport. Gen. Physiol. Biophys., Vol. 4: 557-572.
9. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1986. Обнаружение глобулярных структур, ассоциированных с микротрубочками, в гранулярных клетках мочевого пузыря лягушки при стимуляции транспорта воды. ДАН СССР, Т.290, № 5: 1245-1244.
10. Комиссарчик Я.Ю. Миронов А.А. 1990. Электронная микроскопия клеток и тканей. Наука. Ленинград.(монография).
11. Комиссарчик Я.Ю., Снигиревская Е.С. 1990. Ультраструктурный анализ механизмов встраивания агрегатов внутримембранных частиц в апикальную мембрану гранулярных клеток мочевого пузыря лягушки. Биол. Мембраны, Т. 7, № 8: 895-908.
12. Снигиревская Е.С. 1990. Изменение ультраструктуры клеток вазопрессин-чувствительных эпителиев при стимуляции транспорта воды. Цитология, Т.32, № 9: 766-794.
13. Комиссарчик Я.Ю., Снигиревская Е.С. 1991.Электронномикроскопический анализ механизмов встраивания доменов высокой водной проницаемости в апикальную мембрану клеток мочевого пузыря лягушки. Биол. Мембраны, Т. 8, № 11: 1216-1217.
14. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1991.Электронномикроскопический и иммуноцитохимический анализ распределения тубулина в гранулярных клетках мочевого пузыря лягушки при стимуляции транспорта воды вазопрессином. ДАН, Т. 320, № 3: 721-723.
15. Комиссарчик Я.Ю., Снигиревская Е.С., Уголев А.М. 1992.Анализ распределения актиновых филаментов в энтероцитах тонкой кишки крысы в процессе всасывания нутриентов (иммуноэлектронномикроскопическое исследование). ДАН СССР, Т. 322, № 4: 795-797.
16. Snigirevskaya E.S., Komissarchik Ya.Yu. 1993. A novel type of micrоtubules in the frog urinary bladder epithelium stimulated by vasopressin. J.Submicrosc. Сytol. Pathol. Vol. 25: 389-396.
17. Korolev E.V., Nikonov A.V., Brudnaya M.S., Snigirevskaya E.S., Sabinin G.V., Komissarchik Ya.Yu., Ivanov P.I., Borchsenius S.N. 1994. Tubular structures of Mycoplasma gallisepticum and their possible participation in cell motility. Microbiology, 140: 671-681.
18. Миронов А.А. , Комиссарчик Я.Ю., Миронов В.И. 1994. Методы электронной микроскопии в биологии и медицине. СПБ. Наука(монография)
19. Ugolev A.M., Komissarchik Ya.Yu., Gromova L.V., Grusdkov A.A., Snigirevskaya E.S., Brudnaya M.S. 1995. Structural and functional analysis in glucose absorption mechanism in the rat small intestine in vivo. Gen. Physiol. Biophys. Vol. 14: 405-417.
20. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1995. Морфо-функциональный анализ изменений аппарата Гольджи в эпителиоцитах мочевого пузыря лягушки при вазопрессин-стимулируемом транспорте воды. Цитология, Т. 37, № 12: 1216-1222.
21. Natochin Y.V., Parnova R.G., Schakhmatova E.I., Komissarchik Ya.Yu., Brudnaya M.S., Snigirevskaya E.S. 1996.AVP-independent high osmotic water permeability of frog urinary bladder and autocoids. Pflugers Arch. Eur. J. Рhysiol., Vol.433: 136-145.
22. Parnova R.G., Shakhmatova E. I., Plesneva S.A., Getvanova E.V., Korolev E.V., Komissarchik Ya.Yu., Natochin Yu.V. 1997. Role of prostaglandin E2 in regulation of low and high water osmotic permeability in frog urinary bladder. Biochemica et biophisica Acta, 1356: 160-170.
23. Snigirevskaya E.S., Hays A.R., and Raihkel A.S. 1997. Secretory and internalization pathways of mosquito yolk proteins. Cell & Tissue Res, 290: 129-142.
24. Snigirevskaya E.S., Sappington T.W., and Raikhel A.S. 1997. Internalization and recycling of vitellogenin receptor in mosquito oocytes. Cell & Tissue Res., 290: 175-183.
25. Kokoza V.A., Snigirevskaya E.S., and Raikhel A.S. 1997. Clathrin heavy chain; analysis of the cDNA and developmental expression in the mosquito oocytes. Insect Molecular Biology. 6: 1-12.
26. Komissarchik Ya.Yu., Snigirevskaya E.S., Schakhmatova E.I., Natochin Yu.V. 1998. Ultrastructural correlates of increase in the epithelial osmotic water permeability without antidiuretic hormone (ADH). Cell & Tissue Res., 293, 3: 517-524.
27. А.А.Миронов, Я.Ю.Комиссарчик, А.А.Миронов мл, Е.С.Снигиревская, А.Луини. 1998. Современные представления о структуре и функции пластинчатого комплекса. Цитология, 40,6:483-496.
28. Raikhel A.S., and Snigirevskaya E.S. 1998. Vitellogenesis. In: Microscopic Anatomy of Invertebtares. Insecta. (F.W.Harrison and M.Locke, editors). Vol. 11C: 933-955, Wiley-liss, Inc.
29. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 1999. Аквапорины плазматических мембран эпителиальных клеток. Цитология, 41, 10: 864-870.
30. W.-L.Cho, S.-M.Tsao, A.R.Hays, R.Walter, J.-S.Chen, E.S.Snigirevskaya, A.S.Raikhel. 1999. Mosquito cathepsin B-like protease involved in embryonic degradation of vitellin is produced as a latent extraovarioan precursos. J.Biol. Chemistry,V.274. P: 13311-13321.
31. Ю.Я. Соколова, Е.С. Снигиревская, С.О. Скарлато, Я.Ю.. Комиссарчик, А.А.Миронов. 2000. Необычный аппарат Гольджи микроспоридий на пролиферативной стадии жизненного цикла. ДАН РАН, 378, 3:403-406.
32. Snigirevskaya E.S., Komisarchik Ya.Yu. 2000. Structural Correlates of the Transepithelial Water Transport. Intern. Rev. Cytol.198: 203-275.
33. Yuliya. Sokolova, Ekaterina Snigirevskaya, Elena Morzina, Sergei Skarlato, Aleksandr Mironov and Yan Komissarchik. 2001. Visualization of Early Golgi Compartments in Proliferate and Sporogenic Stages of a Microsporidian Nosema grylli. J. Eukaryot. Microbiol., pp.86S-87S.
34. Komissarchik Ya.Yu., Snigirevskaya E.S. 2001. Participation of cytoskeletal elements in the transcellular water transport. Intern. Symp. Biol. Moltility: New Trends in Research. Puschino,: 71-72.
35. Snigirevskaya E.S., Komissarchik Ya.Yu. 2001. Non-centrosomal microtubules in the epitheliocytes under water permeability changes. Intern. Symp. Biol. Moltility: New Trends in Research. Puschino,: 146-147.
36. Снигиревская Е. С. и Я. Ю. Комиссарчик . 2002. Динамика микротрубочек эпителиальных клеток. Цитология. 44 (6): 507-517
37. Снигиревская Е. С. и Я. Ю. Комиссарчик. 2003. Нецентросомальные микротрубочки в эпителиоцитах при изменении водной проницаемости. Биологические мембраны. 20 (1): 41-45
38. Komissarchik Ya.Yu. and E.S. Snigirevskaya. 2002. Giant vacuoles during ADH-induced transcellular bulk water flow across the epithelium of the frog urinary bladder. Cell Biology International. 26 (10):373-383
39. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю., Родионова Е.А., Наточин Ю.В. 2003. Электронно-микроскопическое исследование клеток эпителия толстой кишки травяной лягушки Rana temporaria при различной интенсивности всасывания воды. Цитология, 43, 7: 639-647.
40. Я.Ю.Комиссарчик, Е.С.Снигиревская, Л.В.Кевер, А.А.Груздков, Л.В.Громова. 2003. Cтруктурно-функциональный анализ механизмов всасывания глюкозы при высоких концентрациях мальтозы в тонкой кишке крыс in vivo. Цитология. 45 (5):456465
41. Снигиревская Е. С. и Я. Ю. Комиссарчик. 2003. Нецентросомальные микротрубочки в эпителиоцитах при изменении водной проницаемости. Биологические мембраны. 20 (1): 41-45
42. Giorgi F., E.Snigirevskaya, and A.S.Raikhel. 2004. The Cell Biology of Yolk Protein Precursor Synthesis and Vitellogenesis. In: Raikhel, A.S., Sappington, T.W. (eds.) Reprodictive Biology of Invertebrates, vol. 12, Part B: Progress in Vitellogenesis, Science Publishers, Inc., Enfield, USA/Plymouth, UK, pp. 33-69.
43. Snigirevskaya E.S. and A.S.Raikhel. 2004. Receptor-mediated Endocytosis of Yolk Proteins in Insect Oocytes. In: Raikhel, A.S., Sappington, T.W. (eds.) Reprodictive Biology of Invertebrates, vol. 12, Part B: Progress in Vitellogenesis, Science Publishers, Inc., Enfield, USA/Plymouth, UK, pp. 199-229.
44. Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. Структурно-функциональный анализ роли облегченной диффузии в процессе всасывания глюкозы энтероцитами тонкой кишки крысы // Цитология, 2006, т. 48, № 4. С. 355-363.
45. Громова Л.В., Грефнер Н.М., Груздков А.А., Комиссарчик Я.Ю. Оценка роли облегченной диффузии в транспорте глюкозы через апикальную мембрану энтероцита. Российский физиологический журнал им.И.М.Сеченова // 2006, т. 9 2, № 3. С.362-373.
46. Yu.Ya. Sokolova, E. S. Snigirevskaya, Ya. Yu. Komissarchik. 2007. Golgi apparatus in parasitic protists (review of the literature). Cell and Tissue Biology, 11 (4): 305-327.
47. G.V. Beznousenko, V.V.Dolgikh, E.V. Seliverstova, P.B. Semenov, Yu.S. Tokarev, A. Trucco, M. Micaroni, D.Di Giandomenico, P. Auinger, I.V.Senderskiy, S.O. Skarlato, E.S. Snigirevskaya, Ya.Yu. Komissarchik, M. Pavelka, M.A. De Metteis, A. Luini, Yu.Ya. Sokolova, A.A. Mironov. 2007. Analogs of the Golgi complex in microsporidia: structure and avesicular mechanisms of function. J. of Cell Science, 120 (7): 1288-1298.
48. Горшков А.Н., Снигиревская Е.С., Комиссарчик Я.Ю. 2009. Структурные изменения клеток MDCK, индуцированные аргинин-вазопрессином. Цитология, Т. 51, 2: 111-121.
49. Вишняков И.Е., С.Н. Борхсениус, Ю.И. Басовский, С.А. Левицкий, В.Н. Лазарев,Е.С. Снигиревская, Я.Ю. Комиссарчик. 2009. Локализация белка FtsZ в клетках микоплазмы (Mycoplasma hominis). Цитология. Том 51, №3, стр. 247- 256.
50. Gruzdkov A.A., Gromova L.V., Grefner N. M., Komissarchik Ya. Yu. 2010. Geometric peculiarities of intestinal surface and efficiency of coupling between membrane hydrolysis and transport of nutrients // Biochemistry (Moscow) Supplement Series A: Membrane and Cell Biology.. Vol. 4. No 3. pp. 269-277.
51. Grefner N. M.. Gromova L. V., Gruzdkov A. A., Komissarchik Ya. Yu. Comparative analysis of SGLT1 and GLUT2 transporters distribution in rat small intestine enterocytes and Caco_2 cells during hexose Absorption//Cell and tissue biology. 2010. Vol. 4, № 4. P. 354 - 361.
52. Горшков А.Н., Комиссарчик Я.Ю. Моделирование функции собирательных трубок почки в условиях клеточной культуры // Цитология, 2011. Т.53, №7. с.543- 554.
53. Gruzdkov A., Gromova L., Grefner N., Komissarchik Y. 2012. Kinetics and mechanisms of glucose absorption in the rat small intestine under physiological conditions. Journal of Biophysical Chemistry, 3 (2):191-200.
54. Снигиревская Е.С., Мосевицкий М.И., Комиссарчик Я.Ю. 2012. Роль хроматоидных телец и цитоскелета в дифференцировке сперматозоидов крысы. Цитология, 54, (3): 200-213.
55. Грефнер Н.М., Громова Л.В., Груздков А.А, Комиссарчик Я.Ю. 2012. Культура клеток Сасо2 как модель кишечного эпителия для изучения транспорта гексоз. Цитология, 54 (4): 318-323.
56. Mosevitsky M.I., Snigirevskaya E.S., and Komissarchik Ya.Yu. 2012. Immunoelectron microscopic study of BASP1 and MARCKS location in the early and late rat spermatids. Acta Histochem, 114 (3): 237-243.
57. Vishnyakov I.E., Levitskii S.A., Manuvera V.A., Lazarev V.N., Ivanov V.A., Snigirevsk., Komissarchik Ya.Yu., and Borchsenius S.N. 2012. The identification and characterization of IbpA, a novel apha-crystallin-type heat shock protein from mycoplasma. Cell Stress Chaperons, 17 (2): 171-180.