Одним из механизмов кальциевого сигналинга в нейроне является депо-управляемый вход кальция (ДУВК). ДУВК из внеклеточной среды в цитоплазму активируется при снижении концентрации кальция во внутриклеточным кальциевом депо – гладком эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Располагающийся на мембране эндоплазматического ретикулума белок-кальциевый сенсор STIM при опустошении кальциевого депо, транслоцируется к клеточной мембране, где формирует кластеры и запускает вход кальция в нейрон. Нарушение депо-управляемого входа кальция обнаружено при болезни Альцгеймера. В работе рассмотрено влияние тубулиновых микротрубочек на кластеризацию белков STIM1/2 и морфологию дендритных шипиков в норме и на клеточной модели болезни Альцгеймера. Был обнаружен сплайс вариант белка STIM1 – Bv1-STIM1, известно, что он не взаимодействует с Orai1, однако влияние на дендритные шипики рассмотрено не было. Гиперэкспрессия белка STIM1 вызывает увеличение длины шейки дендритных шипиков в норме. Гиперэкспрессия Bv1-STIM1 способна увеличивать площадь головки у дендритных шипиков в нейронах PS1-M146V, моделирующих БА. Автором разработан и успешно применен метод визуализации и анализа плотности и размеров кластеров белков STIM1/2 при использовании экспансионной микроскопии на клеточной линии HEK293T. С применением разработанного метода на клеточной линии HEK293T продемонстрировано, разрыв связи с ЕВ стимулируется образование кластеров белка STIM1, а для белка STIM2 не было обнаружено статистических различий по параметрам: плотности и количеству кластеров как в обычных условиях, так и без кальция.

One of the calcium signaling mechanisms in a neuron is the store operated calcium entry (SOCE). SOCE is activated from the extracellular environment to the cytoplasm when the calcium concentration in the intracellular calcium depot, the smooth (ER), decreases. The protein-calcium sensor STIM, which is located on the membrane of the endoplasmic reticulum, when the calcium depot is empty, translocates to the cell membrane, where it forms clusters and triggers calcium to enter the neuron. The depot-controlled calcium intake disturbance was found in Alzheimer's disease. The study shows the influence of tubulin microtubules in the clustering of STIM proteins and the morphology of dendritic spines in normal conditions and in the cell model of Alzheimer's disease. Overexpression of the STIM1 protein causes an increase in the neck length of dendritic spines in normal conditions. Overexpression of Bv1-STIM1 is able to increase the head area of dendritic spines in PS1-M146V neurons. The author has developed and successfully applied the visualization method, density and size analysis of STIM1/2 protein clusters using expansion microscopy on the HEK293T cell line. It was demonstrated, using the developed method on the HEK293T cell line, that interaction with microtubules, connected with EB proteins, is an obstacle to the formation of STIM1 protein clusters. The data obtained for the first time demonstrated the opposite role of EB proteins in the clustering of STIM1 and STIM2 homologues, and also showed the neuroprotective effect of tubulin microtubules on the dendritic spines morphology.