Группа технологии синтеза нуклеиновых кислот и их компонентов

Группа была создана в ФИБХ РАН в 1994 году к.б.н. С.А. Феофановым, приглашенным на работу из НПО «Вектор» МинМедБиопрома РФ (г. Новосибирск), для разработки технологий получения препаратов на основе нуклеиновых кислот и их компонентов для научных исследований, медицины, ветеринарии и криминалистики, и создания опытного производства с использованием разработанных технологий.

Группа активно сотрудничает как с государственными научными учреждениями, так и с высокотехнологичными частными компаниями ( ИБФМ РАН, ИТЭБ РАН, НИИ Глазных болезней Минздрава РФ (Москва), НИИ Гриппа и других вирусных инфекций Минздрава РФ (Санкт-Петербург), ОАО «Верофарм», ООО «Инновационные биотехнологии» (г.Москва) , «Bioline Ltd. UK» (London, UK), “Advanced Biomol” (Berlin, Germany),“Silantes GmbH” (Munchen, Germany).

Разработка технологий получения препаратов нуклеиновых кислот и их компонентов с использованием реакторов с иммобилизованными ферментами и мультиферментными комплексами. Получение и исследование свойств ферментов, пригодных для технологического использования в процессах получения указанных препаратов в пилотном масштабе.

В группе разработаны следующие технологии:

  • химико-ферментативное получение противолейкозных препаратов Кладрибин и Флударабин ( на основе модифицированных нуклеозидов) с использованием реактора с иммобилизованными ферментами (совместно с лабораторией биотехнологии ИБХ РАН);
  • ферментативное получение высокочистых 2’-дезоксирибонуклеозид-5’-трифосфатов для PCR с использованием реактора с иммобилизованными ферментами (совместно с ООО «Инновационные биотехнологии», г.Москва);
  • экономичная и эффективная регенерация АТФ в биотехнологических процессах с использованием иммобилизованных ферментов (совместно с ООО «Инновационные биотехнологии», г.Москва);
  • ферментативное получение гомополирибонуклеотидов и их двуспиральных комплексов, в частности полирибоадениловой и полирибоуридиловой кислот, являющихся субстанцией отечественного противовирусного препарата «Полудан» (совместно с ООО «Инновационные биотехнологии», г.Москва).

Группа проводила работы по 3-м грантам РФФИ, по 3-м Госконтрактам (в том числе в рамках Российско-Германского сотрудничества), выполнила более 40 договоров по наработке биопрепаратов.

В планах группы разработка экономичной и эффективной технологии получения 2’- дезоксирибонуклеозид-5’-монофосфатов из природных источников, масштабирование этой технологии, разработка технологии производства новых противовирусных препаратов на основе модифицированных полирибонуклеотидов, создание опытной пилотной установки по производству препаратов нуклеиновых кислот и их компонентов.

Патенты РФ:

  • Константинова И.Д., Есипов Р.С., Муравьева Т.И., Веревкина К.Н., Гуревич А.И., Феофанов С.А., Мирошников А.И., «Способ получения 1-D-рибофуранозил-1,2,4-триазол-3-карбоксамида (рибавирина)», Регистрационный номер 2003119150/11, 2004.
  • Микулинская Г.В., Мирошников А.И., Скоблов Ю.С., Скоблова Н.А., Третьякова С.Ю., Феофанов С.А., 2009, «Способ синтеза нуклеозид-5’-трифосфатов, меченных радиоактивными изотопами фосфора в альфа-положении», № 2355768.
Ф.И.О.ДолжностьКонтакты
Феофанов Сергей Анатольевич, к. б. н.рук. подр.feo10@mail.ru+7(4967)73-17-80
Копорова Любовь Викторовнаинж.-иссл.+7(4967)73-17-80
Солодкина Елена Владимировнаст. лаб.+7(4967)73-17-80
Государева Надежда Михайловнаст. лаб.+7(4967)73-17-80

Избранные публикации

  1. Romanov V.P., Kostromina T.I., Miroshnikov A.I., Feofanov S.A. (2017). Preparative method for obtaining recombinant human interferon α2b from inclusion bodies of Escherichia coli. Russ. J. Bioorgan. Chem. 42 (6), 631–637 [+]

    A simple, easily reproducible, and scalable method for obtaining recombinant human interferon α2b from Escherichia coli inclusion bodies has been elaborated. It involves the following steps: preparation of producer cell biomass, isolation and washing of inclusion bodies, their dissolution with protein refolding, SP Sepharose chromatography, and DEAE Sepharose chromatography. According to the results of gel electrophoresis and reversed-phase HPLC, the purity of the protein obtained exceeds 95%.

    ID:2100
  2. Микулинская Г.В., Таран С.А., Скоблов Ю.С., Феофанов С.А. (2013). Изучение активного центра дезоксирибонуклеозидмонофосфаткиназы бактериофага Т5 методом сайт-направленного мутагенеза. Bioorg. Khim. 39 (6), 1–14 ID:2099
  3. Mikoulinskaia G.V., Odinokova I.V., Zimin A.A., Lysanskaya V.Y., Feofanov S.A., Stepnaya O.A. (2009). Identification and characterization of the metal ion-dependent L-alanoyl-D-glutamate peptidase encoded by bacteriophage T5. FEBS J. 276 (24), 7329–42 [+]

    Although bacteriophage T5 is known to have lytic proteins for cell wall hydrolysis and phage progeny escape, their activities are still unknown. This is the first report on the cloning, expression and biochemical characterization of a bacteriophage T5 lytic hydrolase. The endolysin-encoding lys gene of virulent coliphage T5 was cloned in Escherichia coli cells, and an electrophoretically homogeneous product of this gene was obtained with a high yield (78% of total activity). The protein purified was shown to be an L-alanoyl-D-glutamate peptidase. The enzyme demonstrated maximal activity in diluted buffers (25-50 mM) at pH 8.5. The enzyme was strongly inhibited by EDTA and BAPTA, and fully reactivated by calcium/manganese chlorides. It was found that, along with E. coli peptidoglycan, peptidase of bacteriophage T5 can lyse peptidoglycans of other Gram-negative microorganisms (Pectobacterium carotovorum, Pseudomonas putida, Proteus vulgaris, and Proteus mirabilis). This endolysin is the first example of an L-alanoyl-D-glutamate peptidase in a virulent phage infecting Gram-negative bacteria. There are, however, a great many sequences in databases that are highly similar to that of bacteriophage T5 hydrolase, indicating a wide distribution of endolytic L-alanoyl-D-glutamate peptidases. The article discusses how an enzyme with such substrate specificity could be fixed in the process of evolution.

    ID:2098
  4. Таран С.А., Верёвкина К.Н., Феофанов С.А., Мирошников А.И. (2009). Ферментативное трансгликозилирование природных и модифицированных нуклеозидов иммобилизованными термостабильными нуклеозидфосфорилазами из Geobacillus stearothermophilus. Биоорг. хим. 35 (6), 822–829 ID:198
  5. Romanov V.P., Bezuglov V.V., Bobrov M.I.u., Kostromina T.I., Feofanov S.A., Miroshnikov A.I. (2009). [Isolation of expressed in E. coli human interferon beta1b (Ser17) by ion-exchange chromatography]. Bioorg. Khim. 37 (3), 327–33 [+]

    A method for isolation of interferon beta1b (Serl7) from inclusion bodies, comprising the steps of solution and reduction of protein from the inclusion bodies, refolding, chromatography on DEAE-Sepharose, chromatography on SP-Sepharose, concentrating, desalting and addition of stabilizers. The solution of reduced protein was diluted with pH 8.0 buffer of 50 mM Tris-HCl, 25 microM CuCl2 and 0.5% Twin 20 for refolding. We used gradient of pH (from 9.3 upto 11.3) for elution of interferon-beta from cation-exchange column. We concentrated of eluate and then desalted on the Sephadex G-50 column with 1 mM NaOH. Then the protein solution was neutralized with mannitol and Na-phosphate. Obtained preparation of interferon-beta was pure by gel-electrophoresis and by HPLC analysis, and had practically indentical level of antiproliferative activity with well-known preparation of Betaferone. Thus we show the possibility of isolation and obtaining of pure and active interferone-beta by ion-exchange chromatography in the presence of non-ion detergent Twin 20. We believe this method for interferon betalb preparation is perspective for scaling and using in the develop of industrial technology for production of this preparation.

    ID:581
  6. Скоблов А.Ю., Микулинская Г.В., Таран С.А., Мирошников А.И., Феофанов С.А., Скоблов Ю.С. (2009). Субстратная специфичность дезоксирибонуклеозидмонофосфаткиназы фага Т5 и ее использование для синтеза [α-32P]d/rNTP. Bioorg. Khim. 35 (6), 816–821 ID:2097
  7. Таран С.А., Верёвкина К.Н., Есикова Т.З., Феофанов С.А., Мирошников А.И. (2008). Синтез 2-хлор-2’-дезоксиаденозина микробиологическим трансгликозилированием с использованием рекомбинантного штамма Escherichia coli. Прикладная биохимия и микробиология 44 (2), 181–186 ID:2095
  8. Богданов А.А., Иванов Ю.В., Косьяненко Н.А., Потехин С.А., Суржик М.А., Тимковский А.Л., Феофанов С.А., Хусаинова Р.С., Яковлев К.И. (2008). Дестабилизация и стабилизация структуры поли(А)-поли(У) соединениями двухвалентной платины. Биофизика 53 (5), 740–743 ID:2096
  9. Микулинская Г.В., Зимин А.А., Феофанов С.А., Мирошников А.И. (2007). Новая широкоспецифичная дезоксирибонуклеозидмонофосфаткиназа, кодируемая геном 52 бактериофага øС31. ДАН 412, 15–17 ID:2094
  10. Mikoulinskaia G.V., Zimin A.A., Feofanov S.A., Miroshnikov A.I. (2004). Identification, cloning, and expression of bacteriophage T5 dnk gene encoding a broad specificity deoxyribonucleoside monophosphate kinase (EC 2.7.4.13). Protein Expr. Purif. 33 (2), 166–75 [+]

    The nucleotide sequence corresponding to 13-19.5% of the bacteriophage T5 genome in early region C was determined (GenBank AY 140897). One of the five major single-stranded interruptions (nicks) of bacteriophage T5 DNA was identified at 18.5%. The sequenced region was annotated and the putative functions of some open reading frames were proposed by comparison with databases. The dnk gene, encoding a deoxyribonucleoside monophosphate kinase, was identified using a previously defined N-terminal amino acid sequence. The gene was cloned and expressed in Escherichia coli, the enzyme was purified to homogeneity with high yield using two alternative methods, and the recombinant deoxyribonucleoside monophosphate kinase was found to have the same activity and specificity as the native enzyme.

    ID:2092
  11. Константинова И.Д., Леонтьева Н.А., Галегов Г.А., Рыжова О.И., Чувиковский Д.В., Антонов К.А., Есипов Р.С., Таран С.А., Верёвкина К.Н., Феофанов С.А., Мирошников А.И. (2004). Биотехнологический способ получения рибавирина. Действие рибавирина и некоторых его комбинаций на репродукцию вируса осповакцины. Bioorg. Khim. 30 (6), 613–620 ID:2093
  12. Mikoulinskaia G.V., Gubanov S.I., Zimin A.A., Kolesnikov I.V., Feofanov S.A., Miroshnikov A.I. (2003). Purification and characterization of the deoxynucleoside monophosphate kinase of bacteriophage T5. Protein Expr. Purif. 27 (2), 195–201 [+]

    Deoxynucleoside monophosphate kinase (dNMP kinase) of bacteriophage T5 (EC 2.7.4.13) was purified to apparent homogeneity from phage-infected Escherichia coli cells. Electrophoresis in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel showed that the enzyme has a molecular mass of about 29 kDa. The molecular mass of dNMP kinase estimated by analytical equilibrium ultracentrifugation turned out to be 29.14 +/- 3.03 kDa. These data suggest that the enzyme exists in solution as a monomer. The isoelectric point of dNMP kinase was found to be 4.2. The N-terminal amino acid sequence, comprising 21 amino acids, was determined to be VLVGLHGEAGSGKDGVAKLII. A comparison of this amino acid sequence and those of known enzymes with a similar function suggests the presence of a nucleotide-binding site in the sequenced region.

    ID:202
  13. Антонов К.В., Есипов Р.С., Гуревич А.И., Чувиковский Д.В., Микулинская Г.В., Феофанов С.А., Мирошников А.И. (2003). Химический и химико-ферментативный синтез α-тиотрифосфатов нуклеозидов. Bioorg. Khim. 29 (6), 616–622 ID:2091

Феофанов Сергей Анатольевич

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. ФИБХ, комн. БОН/213
  • Тел.: +7(4967)73-17-80
  • Эл. почта: feo10@mail.ru