Лаборатория химии протеолитических ферментов

Отдел пептидно-белковых технологий

Руководитель: Смирнов Иван Витальевич, д. х. н.
ivansmr@inbox.ru+7(926)7397865

enz.siobc.ras.ru/

протеолиз, активные центры, механизм действия, пространственная структура, ААА+-белки, биотехнология

Лаборатория химии протеолитических ферментов, возглавлявшаяся чл.-корр. РАН В. К. Антоновым, была образована в 1967 году, выделившись из Лаборатории химии антибиотиков, возглавлявшейся академиком М. М. Шемякиным. С 1992 года лабораторией заведует проф. Л. Д. Румш.

В настоящее время лаборатория занимается исследованием структурно-функциональных особенностей функционирования Lon-протеиназы, исследованием регуляторных функций энтеропептидазы и дуоденазы в отношении рецепторов, активируемых протеиназами (PAR), а также выделением и исследованием протеиназ экстремофильных организмов.

Лаборатория активно участвует в научной и педагогической деятельности — подготовлено и защищено три докторских и более 50 кандидатских диссертаций, под руководством сотрудников лаборатории выполнено большое количество студенческих дипломных работ. Лаборатория является организатором постоянно действующего межинститутского семинара «Проблемы и перспективы исследования протеолитических ферментов», а также регулярно организует проведение Всероссийских симпозиумов «Химия протеолитических ферментов».

Основным направлением работ лаборатории является исследование протеиназ, выполняющих регуляторные функции в системах внутриклеточного протеолиза (АТР-зависимые Lon-протеиназы) и процессинга белков (энтеропептидаза, дуоденаза). Кроме того, объектами изучения служат экстремофильные протеиназы, а также протеиназы, являющиеся ключевыми при развитии особо опасных и социально значимых инфекций, вызываемых такими патогенами как Plasmodium falciparum и ВИЧ. Научная деятельность лаборатории направлена не только на решение фундаментальных проблем современной энзимологии (выяснение природы избирательности протеиназ в процессе узнавания белков-мишеней и путей реализации их специфичности, установление механизма функционирования некоторых протеиназ), но и на решение прикладных задач (выделение и изучение протеиназ, применяющихся в биотехнологии и в медицине, поиск ингибиторов ряда протеиназ).

Для изучения механизма каталитического акта при функционировании протеолитических ферментов используется метод теоретического конформационного анализа. В лаборатории разработан подход, позволяющий различать механизмы действия пептидгидролаз – общий основной и ковалентный катализ – путем использования тяжелокислородной воды как среды реакции и предложена классификация пептидгидролаз, основанная на различиях в механизмах их действия.

Проводится исследование АТР-зависимых Lon-протеиназ, относящихся к суперсемейству ААА+-белков и играющих ключевую роль в обеспечении сохранности клеточного протеома.

Установлено, что протеолитические активные центры Lon-протеиназ представлены каталитической диадой Ser-Lys, при этом семейство Lon состоит из двух подсемейств (А и В), различающихся окружением каталитических остатков активных центров, структурной организацией АТР-азных доменов и общей архитектурой молекулы. Сравнительное исследование протеиназ LonA из Escherichia coli (ЕcLonА) и LonB из Archaeoglobus fulgidus (AfLonВ) выявило важность четвертичной структуры для реализации процессивного механизма протеолиза.

Рентгеноструктурным анализом показано, что протеолитические домены ЕcLonА и AfLonВ обладают уникальным типом пространственной структуры и образуют в кристалле циклические гексамеры. Мономерный N-концевой субдомен ЕcLonА также имеет уникальную укладку, в то время как структура альфа-спирализованного домена фермента типична для ААА+-белков. Полученные результаты послужили основанием для выведения семейства Lon-протеиназ в индивидуальный клан SJ в базе данных пептидгидролаз MEROPS.

Рис. 1. Пространственные структуры фрагментов LonA-протеиназы из E. coli. А — N-концевой субдомен (остатки (1—119));B — α-спирализованный домен (остатки (491—584));C — протеолитический домен (остатки (585—784)).

В процессе исследования сериновых протеиназ желудочно-кишечного тракта выделен и охарактеризован новый фермент — дуоденаза. Установлена первичная и пространственная структура дуоденазы; обнаружена двойственная (трипсино- и химотрипсиноподобная) специфичность фермента. Показано, что уникальные свойства энтеропептидазы тонкого кишечника, обладающей абсолютной специфичностью, обусловлены сложной доменной организацией при наличии строгой иерархии первичного и двух вторичных субстрат-связывающих центров, один из которых обеспечивает высокую специфичность, а другой — высокую эффективность катализа.

Получены данные, свидетельствующие в пользу того, что дуоденаза может являться специфическим активатором проэнтеропептидазы, т. е. играть ключевую роль в инициации каскада активации протеолитических ферментов пищеварительного тракта. Кроме того, обнаружено, что энтеропептидаза и дуоденаза обладают также регуляторной функцией по отношению к рецепторам семейства PAR.

Впервые получена протеиназа Ulysses (гомологичная протеиназе HIV—1), ген которой был обнаружен в мобильном генетическом элементе Drosophila virilis. Исследованы энзимологические свойства и подтверждена функциональная активность фермента. Методом гомологичного моделирования и молекулярной динамики построена пространственная модель протеиназы Ulysses.

Рис. 2. Пространственная структура дуоденазы.

Для аспартатной протеиназы плазмепсин II из малярийного паразита Plasmodium falciparum получены высокоаффинные и специфические ингибиторы.

Ф.И.О.ДолжностьКонтакты
Смирнов Иван Витальевич, д. х. н.рук. подр.ivansmr@inbox.ru+7(926)7397865
Румш Лев Давыдович, д. х. н., профессорг.н.с.lev.rumsh@ibch.ru+7(495)336-28-11
Ротанова Татьяна Васильевна, д. х. н.в.н.с.tatyana.rotanova@ibch.ru+7(495)335-42-22
Замолодчикова Татьяна Степановна, к. х. н.с.н.с.tatyanazam@yandex.ru+7(495)335-42-22
Михайлова Анна Григорьевна, к. х. н.с.н.с.anna.mikhailova@ibch.ru+7(495)335-42-22
Котельникова Ольга Викторовна, к. б. н.с.н.с.+7(495)3353322
Андрианова Анна Говардовна, к. х. н.н.с.govardovna@mail.ru+7(495)330-63-74
Дергоусова Наталья Ивановна, к. х. н.н.с.natd2002@mail.ru+7(495)330-63-74
Калиберда Елена Николаевна, к. х. н.н.с.elena.kaliberda@ibch.ru+7(495)330-63-74
Карлинский Давид Михайлович, к. х. н.н.с.karlinskyd@gmail.com
Хайруллин Рафиль , к. х. н.м.н.с.rfkhairullin@yahoo.com
Степнов Антон Андреевичм.н.с.
Овчинникова Марина Владимировнам.н.с.
Куджаев Арсен Мизамудиновичасп.kudzhaev_arsen@mail.ru+7(926)7117732
Данилов Дмитрий Викторовичинженер
Залевский Артур Олеговичинженер
Пипия София Онисеевнаинженер
Попов Михаил Евгеньевич, к. х. н.ст. инж.popovm@gmail.com+7(495)336-28-11

Ранее здесь работали:

Антонов Владимир Константинович, чл.-корр. РАНрук. подр.
Мельников Эдвард Эдуардович, к. х. н.с.н.с.
Волков Денис Александрович, к. х. н.м.н.с.volkov.den@gmail.com

Избранные публикации

  1. Kostin NN, Bobik TV, Shurdova EM, Ziganshin RH, Surina EA, Shagin DA, Shagina IA, Knorre VD, Isaev VA, Rudenskaya GN, Gabibov AG, Smirnov IV (2018). Cloning and characterization of serpin from red king crab Paralithodes camtschaticus. Fish Shellfish Immunol 81 (0), 99–107
  2. Terekhov SS, Smirnov IV, Malakhova MV, Samoilov AE, Manolo AI, Nazarov AS, Danilov DV, Dubiley SA, Osterman IA, Rubtsova MP, Kostryukova ES, Ziganshin RH, Kornienko MA, Vanyushkina AA, Bukato ON, Ilina EN, Vlasov VV, Severinov KV, Gabibov AG, Altmani S (2018). Ultrahigh-throughput functional profiling of microbiota communities. Proc Natl Acad Sci U S A 115 (38), 9551–9556
  3. Zlobin A, Mokrushina Y, Terekhov S, Zalevsky A, Bobik T, Stepanova A, Aliseychik M, Kartseva O, Panteleev S, Golovin A, Belogurov A, Gabibov A, Smirnov I (2018). QM/MM Description of Newly Selected Catalytic Bioscavengers Against Organophosphorus Compounds Revealed Reactivation Stimulus Mediated by Histidine Residue in the Acyl-Binding Loop. Front Pharmacol 9 (0), 834
  4. Смирнов И, Завриев С (2018). Химическое оружие: современное состояние и контроль за выполнением международных соглашений. 62 (1), 76–84
  5. Zakharova MY, Kuznetsova AA, Kaliberda EN, Dronina MA, Kolesnikov AV, Kozyr AV, Smirnov IV, Rumsh LD, Fedorova OS, Knorre DG, Gabibov AG, Kuznetsov NA (2017). Evolution of inhibitor-resistant natural mutant forms of HIV-1 protease probed by pre-steady state kinetic analysis. B SOC CHIM BIOL 142 (0), 125–134
  6. Mikhailova AG, Rakitina TV, Timofeev VI, Karlinsky DM, Korzhenevskiy DA, Agapova Y, Vlaskina AV, Ovchinnikova MV, Gorlenko VA, Rumsh LD (2017). Activity modulation of the oligopeptidase B from Serratia proteamaculans by site-directed mutagenesis of amino acid residues surrounding catalytic triad histidine. B SOC CHIM BIOL 139 (0), 125–136
  7. Terekhov SS, Smirnov IV, Stepanova AV, Bobik TV, Mokrushina YA, Ponomarenko NA, Belogurov AA, Rubtsova MP, Kartseva OV, Gomzikova MO, Moskovtsev AA, Bukatin AS, Dubina MV, Kostryukova ES, Babenko VV, Vakhitova MT, Manolov AI, Malakhova MV, Kornienko MA, Tyakht AV, Vanyushkina AA, Ilina EN, Masson P, Gabibov AG, Altman S (2017). Microfluidic droplet platform for ultrahigh-throughput single-cell screening of biodiversity. Proc Natl Acad Sci U S A 114 (10), 2550–2555
  8. Smirnov IV, Golovin AV, Chatziefthimiou SD, Stepanova AV, Peng Y, Zolotareva OI, Belogurov AA, Kurkova IN, Ponomarenko NA, Wilmanns M, Blackburn GM, Gabibov AG, Lerner RA (2016). Robotic QM/MM-driven maturation of antibody combining sites. Sci Adv 2 (10), e1501695
  9. Belogurov A, Zakharov K, Lomakin Y, Surkov K, Avtushenko S, Kruglyakov P, Smirnov I, Makshakov G, Lockshin C, Gregoriadis G, Genkin D, Gabibov A, Evdoshenko E (2016). CD206-Targeted Liposomal Myelin Basic Protein Peptides in Patients with Multiple Sclerosis Resistant to First-Line Disease-Modifying Therapies: A First-in-Human, Proof-of-Concept Dose-Escalation Study. Neurotherapeutics 13 (4), 895–904
  10. Lomakin Y, Belogurov A, Glagoleva I, Stepanov A, Zakharov K, Okunola J, Smirnov I, Genkin D, Gabibov A (2016). Administration of Myelin Basic Protein Peptides Encapsulated in Mannosylated Liposomes Normalizes Level of Serum TNF- α and IL-2 and Chemoattractants CCL2 and CCL4 in Multiple Sclerosis Patients. Mediators Inflamm 2016 (0), 2847232
  11. Terekhov S, Smirnov I, Bobik T, Shamborant O, Zenkova M, Chernolovskaya E, Gladkikh D, Murashev A, Dyachenko I, Palikov V, Palikova Y, Knorre V, Belogurov A, Ponomarenko N, Blackburn GM, Masson P, Gabibov A (2015). A novel expression cassette delivers efficient production of exclusively tetrameric human butyrylcholinesterase with improved pharmacokinetics for protection against organophosphate poisoning. B SOC CHIM BIOL 118 (0), 51–59
  12. Belogurov A, Kuzina E, Kudriaeva A, Kononikhin A, Kovalchuk S, Surina Y, Smirnov I, Lomakin Y, Bacheva A, Stepanov A, Karpova Y, Lyupina Y, Kharybin O, Melamed D, Ponomarenko N, Sharova N, Nikolaev E, Gabibov A (2015). Ubiquitin-independent proteosomal degradation of myelin basic protein contributes to development of neurodegenerative autoimmunity. FASEB J 29 (5), 1901–1913
  13. Lomakin YA, Zakharova MY, Stepanov AV, Dronina MA, Smirnov IV, Bobik TV, Pyrkov AY, Tikunova NV, Sharanova SN, Boitsov VM, Vyazmin SY, Kabilov MR, Tupikin AE, Krasnov AN, Bykova NA, Medvedeva YA, Fridman MV, Favorov AV, Ponomarenko NA, Dubina MV, Boyko AN, Vlassov VV, Belogurov AA, Gabibov AG (2014). Heavy-light chain interrelations of MS-associated immunoglobulins probed by deep sequencing and rational variation. Mol Immunol 62 (2), 305–314
  14. Belogurov A, Kudriaeva A, Kuzina E, Smirnov I, Bobik T, Ponomarenko N, Kravtsova-Ivantsiv Y, Ciechanover A, Gabibov A (2014). Multiple sclerosis autoantigen myelin basic protein escapes control by ubiquitination during proteasomal degradation. J Biol Chem 289 (25), 17758–17766
  15. Tatarinova O, Tsvetkov V, Basmanov D, Barinov N, Smirnov I, Timofeev E, Kaluzhny D, Chuvilin A, Klinov D, Varizhuk A, Pozmogova G (2014). Comparison of the 'chemical' and 'structural' approaches to the optimization of the thrombin-binding aptamer. PLoS One 9 (2), e89383
  16. Kuzina E, Kudriaeva A, Smirnov I, Dubina MV, Gabibov A, Belogurov A (2014). Glatiramer Acetate and Nanny Proteins Restrict Access of the Multiple Sclerosis Autoantigen Myelin Basic Protein to the 26S Proteasome. Biomed Res Int 2014 (0), 926394
  17. Smirnov I, Belogurov A, Friboulet A, Masson P, Gabibov A, Renard PY (2013). Strategies for the selection of catalytic antibodies against organophosphorus nerve agents. Chem Biol Interact 203 (1), 196–201
  18. Ilyushin DG, Smirnov IV, Belogurov AA, Dyachenko IA, Zharmukhamedova TI, Novozhilova TI, Bychikhin EA, Serebryakova MV, Kharybin ON, Murashev AN, Anikienko KA, Nikolaev EN, Ponomarenko NA, Genkin DD, Blackburn GM, Masson P, Gabibov AG (2013). Chemical polysialylation of human recombinant butyrylcholinesterase delivers a long-acting bioscavenger for nerve agents in vivo. Proc Natl Acad Sci U S A 110 (4), 1243–1248
  19. Belogurov AA, Stepanov AV, Smirnov IV, Melamed D, Bacon A, Mamedov AE, Boitsov VM, Sashchenko LP, Ponomarenko NA, Sharanova SN, Boyko AN, Dubina MV, Friboulet A, Genkin DD, Gabibov AG (2013). Liposome-encapsulated peptides protect against experimental allergic encephalitis. FASEB J 27 (1), 222–231
  20. Belogurov A, Smirnov I, Ponomarenko N, Gabibov A (2012). Antibody-antigen pair probed by combinatorial approach and rational design: Bringing together structural insights, directed evolution, and novel functionality. FEBS Lett 586 (18), 2966–2973
  21. Smirnov IV, Belogurov AA, Kozyr AV, Gabibov A (2012). Catalytic Antibodies. 3 (0), 1735–1776
  22. Gabibov AG, Belogurov AA, Lomakin YA, Zakharova MY, Avakyan ME, Dubrovskaya VV, Smirnov IV, Ivanov AS, Molnar AA, Gurtsevitch VE, Diduk SV, Smirnova KV, Avalle B, Sharanova SN, Tramontano A, Friboulet A, Boyko AN, Ponomarenko NA, Tikunova NV (2011). Combinatorial antibody library from multiple sclerosis patients reveals antibodies that cross-react with myelin basic protein and EBV antigen. FASEB J 25 (12), 4211–4221
  23. Smirnov I, Carletti E, Kurkova I, Nachon F, Nicolet Y, Mitkevich VA, Debat H, Avalle B, Belogurov AA, Kuznetsov N, Reshetnyak A, Masson P, Tonevitsky AG, Ponomarenko N, Makarov AA, Friboulet A, Tramontano A, Gabibov A (2011). Reactibodies generated by kinetic selection couple chemical reactivity with favorable protein dynamics. Proc Natl Acad Sci U S A 108 (38), 15954–15959
  24. Stepanov AV, Belogurov AA, Ponomarenko NA, Stremovskiy OA, Kozlov LV, Bichucher AM, Dmitriev SE, Smirnov IV, Shamborant OG, Balabashin DS, Sashchenko LP, Tonevitsky AG, Friboulet A, Gabibov AG, Deyev SM (2011). Design of targeted B cell killing agents. PLoS One 6 (6), e20991
  25. Ягудаева ЕЮ, Жигис ЛС, Разгуляева ОА, Зуева ВС, Мельников ЭЭ, Зубов ВП, Козлов ЛВ, Бичучер АМ, Котельникова ОВ, Аллилуев АП, Аваков АЭ, Румш ЛД (2010). Выделение и определение активности IGA1-протеиназы из культуры Neisseria meningitidis. 36 (1), 96–105
  26. Фонина ЛА, Кудрявцева ЕВ, Беспалова ЖД, Ефремов МА, Михайлова АА, Кирилина ЕА (2010). Синтез и свойства миелопептидов с дифференцировочной активностью. 36 (4), 493–497
  27. Durova OM, Vorobiev II, Smirnov IV, Reshetnyak AV, Telegin GB, Shamborant OG, Orlova NA, Genkin DD, Bacon A, Ponomarenko NA, Friboulet A, Gabibov AG (2009). Strategies for induction of catalytic antibodies toward HIV-1 glycoprotein gp120 in autoimmune prone mice. Mol Immunol 47 (1), 87–95
  28. Kublanov IV, Perevalova AA, Slobodkina GB, Lebedinsky AV, Bidzhieva SK, Kolganova TV, Kaliberda EN, Rumsh LD, Thomas Haertlé , Elizaveta ABO (2009). Biodiversity of thermophiiic prokaryotes with hydrolytic activities in hot springs of uzon caldera, kamchatka (Russia). Appl Environ Microbiol 75 (1), 286–291
  29. Румш ЛД, Михайлова АГ, Михура ИВ, Прудченко ИА, Чикин ЛД, Михалева ИИ, Калиберда ЕН, Дергоусова НИ, Мельников ЭЭ, Формановский АА (2008). Селективные ингибиторы плазмепсина II Plasmodium falciparum на основе пепстатина. 34 (6), 739–746
  30. Антонов ЕН, Богородский СЕ, Фельдман БМ, Марквичева ЕА, Румш ЛД, Попов ВК (2008). Получение биодеградируемх микрочастиц с биоактивными компонентами с помощью сверхкритического диоксида углерода. 3 (1), 34–42
  31. Антонов ЕН, Баграташвили ВН, Бочкова СА, Попов ВК, Попова АВ, Марквичева ЕА, Бородина ТН, Румш ЛД, Фельдман БМ (2008). Влияние селективного лазерного спекания на активность Трипсина, инкапсулированного в полилактид. 17 (2), 30–32
  32. Ponomarenko NA, Pillet D, Paon M, Vorobiev II, Smirnov IV, Adenier H, Avalle B, Kolesnikov AV, Kozyr AV, Thomas D, Gabibov AG, Friboulet A (2007). Anti-idiotypic antibody mimics proteolytic function of parent antigen. Biochemistry 46 (50), 14598–14609
  33. Rotanova TV, Botos I, Melnikov EE, Rasulova F, Gustchina A, Maurizi MR, Wlodawer A (2006). Slicing a protease: Structural features of the ATP-dependent Lon proteases gleaned from investigations of isolated domains. Protein Sci 15 (8), 1815–1828
  34. Гурьянов СА, Кирилина ЕА, Хайдуков СИ, Суворов НИ, Молотковская ИМ, Михайлова АА (2006). Специфическое связывание и проникновение внутрь клетки-мишени флуоресцентно меченного миелопептида-4, обладающего дифференцировочной активностью. 32 (6), 574–578
  35. Li M, Rasulova F, Melnikov EE, Rotanova TV, Gustchina A, Maurizi MR, Wlodawer A (2005). Crystal structure of the N-terminal domain of E. coli Lon protease. Protein Sci 14 (11), 2895–2900
  36. Reyes A, Fomina L, Rumsh L, Fomine S (2005). Are water-aromatic complexes always stabilized due to π-H interactions? LMP2 study. Int J Quantum Chem 104 (3), 335–341
  37. Botos I, Melnikov EE, Cherry S, Kozlov S, Makhovskaya OV, Tropea JE, Gustchina A, Rotanova TV, Wlodawer A (2005). Atomic-resolution crystal structure of the proteolytic domain of Archaeoglobus fulgidus Lon reveals the conformational variability in the active sites of Lon proteases. J Mol Biol 351 (1), 144–157
  38. Markvicheva EA, Lozinsky VI, Plieva FM, Kochetkov KA, Rumsh LD, Zubov VP, Maity J, Kumar R, Parmar VS, Belokon YN (2005). Gel-immobilized enzymes as promising biocatalysts: Results from Indo-Russian collaborative studies. Pure Appl Chem 77 (1), 227–236
  39. Markvicheva E, Lozinsky V, Plieva F, Kochetkov K, Rumsh L, Zubov V, Kumar R, Parmar V, Belokon Yu (2005). Gel-immobilized enzymes as promising biocatalysts for enantioselective hydrolysis in water/organic media. Pure Appl Chem 77 (1), 227–236
  40. Rotanova TV, Melnikov EE, Khalatova AG, Makhovskaya OV, Botos I, Wlodawer A, Gustchina A (2004). Classification of ATP-dependent proteases Lon and comparison of the active sites of their proteolytic domains. 271 (2324), 4865–4871
  41. Markvicheva E, Dugina T, Grandfils Ch, Lange M, Stashevskaya K, Vasilieva T, Rumsh L, Strukova S (2004). of bioencapsulated proteinases and peptides for wound healing, Charter 12, In: Advanced Biomaterials for Medical Applications, Series II Mathematics, Physics and Chemistry.  (0), 165–176
  42. Botos I, Melnikov EE, Cherry S, Khalatova AG, Rasulova FS, Tropea JE, Maurizi MR, Rotanova TV, Gustchina A, Wlodawer A (2004). Crystal structure of the AAA+α domain of E. coli Lon protease at 1.9 Å resolution. J Ultrastruct Mol Struct Res 146 (12), 113–122
  43. Botos I, Melnikov EE, Cherry S, Tropea JE, Khalatova AG, Rasulova F, Dauter Z, Maurizi MR, Rotanova TV, Wlodawer A, Gustchina A (2004). The Catalytic Domain of Escherichia coli Lon Protease Has a Unique Fold and a Ser-Lys Dyad in the Active Site. J Biol Chem 279 (9), 8140–8148
  44. Tsetlin VI, Dergousova NI, Azeeva EA, Kryukova EV, Kudelina IA, Shibanova ED, Kasheverov IE, Methfessel C (2002). Refolding of the Escherichia coli expressed extracellular domain of α7 nicotinic acetylcholine receptor. Cys116 mutation diminishes aggregation and stabilizes the β structure. 269 (11), 2801–2809
  45. Pemberton AD, Zamolodchikova TS, Scudamore CL, Chilvers ER, Miller HRP, Walker TR (2002). Proteolytic action of duodenase is required to induce DNA synthesis in pulmonary artery fibroblasts: A role for phosphoinositide 3-kinase. 269 (4), 1171–1180
  46. Andreeva NS, Rumsh LD (2001). Analysis of crystal structures of aspartic proteinases: On the role of amino acid residues adjacent to the catalytic site of pepsin-like enzymes. Protein Sci 10 (12), 2439–2450
  47. Zamolodchikova TS, Sokolova EA, Lu D, Sadler JE (2000). Activation of recombinant proenteropeptidase by duodenase. FEBS Lett 466 (23), 295–299
  48. Mikhailova AG, Rumsh LD (1999). Autolysis of bovine enteropeptidase heavy chain: Evidence of fragment 118-465 involvement in trypsinogen activation. FEBS Lett 442 (23), 226–230
  49. Rasulova FS, Dergousova NI, Starkova NN, Melnikov EE, Rumsh LD, Ginodman LM, Rotanova TV (1998). The isolated proteolytic domain of Escherichia coli ATP-dependent protease Lon exhibits the peptidase activity. FEBS Lett 432 (3), 179–181
  50. Sokolova EA, Starkova NN, Vorotyntseva TI, Zamolodchikova TS (1998). A serine protease from the bovine duodenal mucosa, chymotrypsin-like duodenase. 255 (2), 501–507
  51. Starkova NN, Koroleva EP, Rumsh LD, Ginodman LM, Rotanova TV (1998). Mutations in the proteolytic domain of Escherichia coli protease Lon impair the ATPase activity of the enzyme. FEBS Lett 422 (2), 218–220
  52. Zamolodchikova TS, Sokolova EA, Alexandrov SL, Mikhaleva II, Prudchenko IA, Morozov IA, Kononenko NV, Mirgorodskaya OA, Da U, Larionova NI, Pozdnev VF, Ghosh D, Duax WL, Vorotyntseva TI (1997). Subcellular localization, substrate specificity and crystallization of duodenase, a potential activator of enteropeptidase. 249 (2), 612–621
  53. Rumsh L, Gustchina E, Ginodman L, Majer P, Andreeva N (1996). Two structural forms of chymosin. the regulation of activity by the interaction with the native substrate fragment. FASEB J 10 (3),
  54. Gustchina E, Rumsh L, Ginodman L, Majer P, Andreeva N (1996). Post X-ray crystallographic studies of chymosin: The existence of two structural forms and the regulation of activity by the interaction with the histidine - Proline cluster of κ-casein. FEBS Lett 379 (1), 60–62
  55. Zamolodchikova TS, Vorotyntseva TI, Antonov VK (1995). Duodenase, a New Serine Protease of Unusual Specificity from Bovine Duodenal Mucosa: Purification and Properties. FEBS J 227 (3), 866–872
  56. Zamolodchikova TS, Vorotyntseva TI, Nazimov IV, Grishina GA (1995). Duodenase, a New Serine Protease of Unusual Specificity from Bovine Duodenal Mucosa: Primary Structure of the Enzyme. FEBS J 227 (3), 873–879
  57. Shuster AM, Gololobov GV, Kvashuk OA, Bogomolova AE, Smirnov IV, Gabibov AG (1992). DNA hydrolyzing autoantibodies. Science 256 (5057), 665–667
  58. Amerik AY, Antonov VK, Gorbalenya AE, Kotova SA, Rotanova TV, Shimbarevich EV (1991). Site-directed mutagenesis of La protease. A catalytically active serine residue. FEBS Lett 287 (12), 211–214
  59. Antonov VK, Dyakov VL, Mishin AA, Rotanova TV (1988). Catalytic activity and association of pancreatic lipase. B SOC CHIM BIOL 70 (9), 1235–1244
  60. Antonov VK, Vorotyntseva TI, Bessmertnaya LY, Mikhailova AG, Zilberman MI (1984). Role of intestinal brush border membrane aminopeptidase N in dipeptide transport. FEBS Lett 171 (2), 227–232
  61. ANTONOV VK, GINODMAN LM, RUMSH LD, KAPITANNIKOV YV, BARSHEVSKAYA TN, YAVASHEV LP, GUROVA AG, VOLKOVA LI (1981). Studies on the Mechanisms of Action of Proteolytic Enzymes Using Heavy Oxygen Exchange. FEBS J 117 (1), 195–200
  62. Antonov VK, Ginodman LM, Kapitannikov YV, Barshevskaya TN, Gurova AG, Rumsh LD (1978). Mechanism of pepsin catalysis: General base catalysis by the active site carboxylate ion. FEBS Lett 88 (1), 87–90
  63. Antonov VK, Ginodman LM, Kapitannikov YV, Barshevskaya TN, Gurova AG, Rumsh LD (1978). Mechanism of pepsin catalysis: General base catalysis by the active-site carboxylate ion. FEBS Lett 88 (1), 87–90
  64. Антонов ВК, Зинченко АА, Румш ЛД (1976). Статистический анализ специфичности пепсина в отношении гидролиза белков. 2 (6), 803–810
  65. Antonov VK, Rumsh LD, Tikhodeeva AG (1974). Kinetics of pepsin-catalysed transpeptidation: Evidence for the 'amino-enzyme' intermediate. FEBS Lett 46 (12), 29–33

Смирнов Иван Витальевич

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. 31, комн. 607
  • Тел.: +7(926)7397865
  • Эл. почта: ivansmr@inbox.ru

Достижения лаборатории химии протеолитических ферментов за 2015 год (2016-03-29)

Сравнительный анализ первичных и вторичных структур N-концевых областей АТР-зависимых Lon-протеаз, молекулярных шаперонов ClpC и ClpE, а также АТР-независимых протеаз LonC позволил охарактеризовать положение подсемейства LonA в классификации ферментов системы контроля качества клеточных белков.

 

На основании 3D-структур протозойных олигопептидаз В (ОрdB) из Leischmania major и Trypanosoma bruceiвыполнено моделирование трехмерной структуры олигопептидазы В. Предположен механизм переходабактериальных ОрdB из неактивной - открытой конформации в активную – закрытую.


Рекомбинантный катепсин L с 3 Flag и С-myc эпитопами на С-конце белка (rec-С-Cat L) получен в клетках E. coliRosetta гл. образом в виде телец включения. Белок проявляет протеолитическую (желатин) и пептидолитическую (хромогенный субстрат Z-Ala-Phe-Arg-pNa) активности.

 

Роль IgA1 протеаз в пневмококковой инфекции

Анализ аминокислотной последовательности IgA1 протеаз некоторых штаммов пневмококкока (Streptococcus pneumoniaeи IgA1 протеазы менингококка (N. meningitidis ) показал их высокую идентичность.

В эксперименте кроликов линии Шиншилла инфицировали сублетальной дозой пневмококков различных штаммов (3, 14, 6А, 19А, 19F, 23F, 18C, 9N, 6В, 9V, 15B, 7F). Титрование сывороток иммунизированных кроликов методом ИФА показало в большинстве из них наличие суммарных антител к IgA1 протеазе менингококка с величиной титра от 1:3000 до 1:50000. Полученные данные дают основание предположить возможность использования последней в качестве препарата для защиты от пневмококковой инфекции.