Центр коллективного пользования ИБХ

Руководитель: Лукьянов Сергей Анатольевич, академик
+7 (499) 724-80-66 · ckp@ibch.ru

 Центр коллективного пользования научным оборудованием «ЦКП ИБХ» (далее – ЦКП ИБХ) является научно-организационной структурой ИБХ РАН и образован в соответствии с приказом директора ИБХ  № 38 от 28.12.2007 года на базе научно-исследовательских подразделений Института.

Целью ЦКП ИБХ является обеспечение единой организации и управления для дополнительного использования широкого спектра научного оборудования Института при проведении научных исследований, а также оказании услуг в интересах внешних заказчиков. Все работы осуществляются высококвалифицированными специалистами ЦКП ИБХ с большим опытом работы.

Порядок проведения научных исследований и оказания услуг на оборудовании, закрепленном за ЦКП ИБХ в интересах внешних заказчиков определяется Регламентом предоставления услуг ЦКП ИБХ.

Заказать услуги ЦКП.

ЦКП ИБХ поддержан Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы» (Соглашение № 14.621.21.0009 от 04 декабря 2014 года, идентификатор проекта RFMEFI62114X0009).

ЦКП ИБХ ориентирован на решение приоритетной научной задачи «Формирование сети национальных центров генетических коллекций лабораторных животных для моделирования патологий человека и испытаний новых лекарственных препаратов».

Для выполнения этой задачи ЦКП ИБХ были реализованы следующие проекты:

- оптимизация модели фокальной ишемии головного мозга на мышах;

- оптимизация модели инфаркта миокарда на мышах;

- оптимизация модели ишемии задних конечностей на мышах.

Для расширения возможностей по испытаниям новых лекарственных препаратов было принято решение освоить методики изучения токсичности веществ при ингаляционном введении и оснастить ЦКП ИБХ соответствующим оборудованием.

Также ЦКП ИБХ способствует решению следующих приоритетных научных задач:

- «Исследование структуры и функций биоорганических систем с целью изучения природы социально значимых заболеваний и разработки новых лекарственных препаратов»;

- «Исследование, разработка и создание гибридных, биоподобных и искусственных биологических материалов, структур и систем»;

- «Мозг – исследование и моделирование структуры, функций и механизмов когнитивной деятельности с целью изучения природы патологий, разработки принципиально новых медицинских технологий и создания «мозго-машинных» систем».

Задачи ЦКП

  • Организация коллективного пользования высокотехнологичным научным оборудованием, повышение эффективности его использования и развитие приборной базы Института;
  • Создание дополнительных условий для проведения современных научно-исследовательских работ и оказания услуг, ориентированных на внешних заказчиков;
  • Создание условий для высокопроизводительного труда сотрудников Института;
  • Создание условий для закрепления талантливой молодежи в сфере науки, участие в подготовке специалистов и кадров высшей квалификации (студентов и аспирантов) на базе современного научного оборудования Института.

 

Структура ЦКП

Для обеспечения возможности проведения многопрофильных, многометодовых и междисциплинарных исследований в состав ЦКП ИБХ включаются следующие структурные подразделения Института:

  • Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии (руководитель: д.х.н., профессор, Арсеньев А.С.) 
  • Лаборатория протеомики (руководитель: д.б.н., Говорун В.М.) 
  • Технопарк ИБХ (руководитель: академик Лукьянов С.А.) 
  • Лаборатория биологических испытаний (руководитель: д.б.н. А.Н. Мурашев) 
  • Лаборатория структуры и функций генов человека (руководитель: академик, Свердлов Е.Д.) 
  • Лаборатория геномики адаптивного иммунитета (руководитель: д.б.н., Чудаков Д.М.)  
  • Лаборатория оптической микроскопии и спектроскопии биомолекул (руководитель: д.б.н., доцент, Феофанов А.В.) 
  • Лаборатория моделирования биомолекулярных систем (руководитель: д. ф.м.н, профессор, Ефремов Р.Г.) 
  • Лаборатория биофотоники (руководитель: д.б.н., Лукьянов К.А.)

Приборная база и услуги ЦКП ИБХ

Типовые услуги

  • ЯМР-спектроскопия
  • Синтез ДНК-олигонуклеотидов
  • Секвенирование ДНК по методу Сэнгера
  • Секвенирование ДНК NGS

Нетиповые услуги

  • Получение молекул (пептидно-белковой природы) в радиоактивной форме
  • Тестирование активности молекул методом двухэлектродной фиксации потенциала
  • Тестирование активности молекул методом радиолигандного анализа
  • Анализ разнообразия Т-клеточных рецепторов человека
  • Сортировка флуоресцентно меченных клеток
  • Широкопольная флуоресцентная микроскопия живых и фиксированных биологических объектов
  • Конфокальная лазерная сканирующая микроскопия живых и фиксированных биологических объектов
  • Масс-спектрометрический анализ биологических макромолекул
  • ПЦР в реальном времени
  • Синтез ДНК – полинуклеотидов («синтез генов»)
  • Клонирование генов, в т.ч. экспрессионное клонирование
  • Экспрессия и выделение рекомбинантных белков
  • Направленный и случайный мутагенез
  • Получение библиотек кДНК
  • Нормализация библиотек кДНК
  • Вычитающая гибридизация библиотек кДНК

Научно-исследовательские работы по исследованию токсичности веществ (доклинические испытания по стандарту GLP)

  • Изучение острой токсичности при пероральном введении на фиксированных дозах
  • Определение класса острой токсичности при пероральном введении
  • Изучение острой токсичности при пероральном введении
  • Исследование 28 дневной токсичности при пероральном введении
  • Исследование 28 дневной токсичности при накожном нанесении
  • Исследование IN VIVO мутагенности микроядерным тестом на эритроцитах млекопитающих
  • Исследование субхронической токсичности при пероральном введении 90 дней
  • Исследование субхронической токсичности при накожном нанесении 90 дней
  • Исследование хронической токсичности при пероральном введении
  • Исследование репродуктивной токсичности: пренатальное развитие
  • Исследование канцерогенной токсичности
  • Комбинированное исследование хронической токсичноти и канцерогенности
  • Исследование репродуктивной токсичности: постнатальное развитие (первое поколение)
  • Исследование репродуктивной токсичности: постнатальное развитие (второе поколение)
  • Исследование нейротоксичности
  • Определение острой токсичности при ингаляционном введении
  • Определение 28-дневной субхронической токсичности при ингаляционном введении
  • Определение 90-дневной субхронической токсичности при ингаляционном введении
  • Определение острой токсичности при ингаляционном введении – определение класса токсичности
  • Определения хронической токсичности
  • Комбинированное исследование хронической токсичности и канцерогенности.

Используемые методики сертифицированы SNAS, AAALAC International, Росаккредитацией, Федеральной службой по надзору в сфере здравоохранения и социального развития.

Оборудование

  • ЯМР спектрометр Avance DRX
  • Настольный ферментер
  • Компьютеризированная установка для измерения токсикологических параметров нервной, сердечнососудистой и дыхательной систем
  • Микроскоп биологический для лабораторных исследований
  • Стерилизатор паровой
  • Установка МЕД-7
  • Микроскоп флуоресцентный
  • Анализатор изображения клеток цитофлуориметрический
  • Хроматограф электро капиллярный жидкостный для разделения пептидов и белков
  • Система лазерная микродиссекторная на базе инвертированного микроскопа
  • Анализатор
  • Микроскоп цифровой флуоресцентный исследовательского класса
  • Амплификатор детектирующий
  • Замораживатель программный
  • Криостат для патанатомии
  • Система хроматографическая полупрепаративная ВЭЖХ
  • Сушка лиофильная
  • Анализатор
  • Анализатор микропланшетный
  • Станция автоматическая
  • Хроматограф препаративная система
  • Система ВЭЖХ
  • Амплификатор 7500
  • Инкубатор СО2
  • Детектор масс-спектрометрический
  • Секвенатор белка
  • Система хроматографическая градиентная
  • Система хроматографическая АКТА
  • Сортировщик клеток
  • Спектрофлуориметр Agilent Cary Eclipse
  • Анализатор микропланшетный
  • Цитофлюориметр проточный

Регламент предоставления услуг ЦКП ИБХ

Основные положения

  • Приоритетным направлением деятельности ЦКП ИБХ является оказание на имеющемся оборудовании услуг (проведение научно-исследовательских работ, испытаний, измерений) в интересах внешних заказчиков (физических лиц и сторонних организаций).
  • Работы на оборудование ЦКП ИБХ в интересах внешних заказчиков проводятся непосредственно высококвалифицированными сотрудниками ЦКП ИБХ (в исключительных случаях, на основании решения руководителя ЦКП ИБХ и директора ИБХ РАН – сотрудниками заказчика).         
  • Решение о возможности заключения договора на оказание услуг принимается руководителем ЦКП ИБХ на основании рассмотрения заявки полученной от внешнего заказчика.        
  • Права на возможные результаты интеллектуальной деятельности, получаемые в ходе оказания услуг, регулируются договором между ИБХ РАН и внешним заказчиком.
  • Типовой услугой оказываемой ЦКП ИБХ является определение характеристик научных образцов предоставляемых внешним заказчиком путем стандартных измерений и испытаний на одной единице научного оборудования ЦКП ИБХ.
  • По согласованию с заказчиком ЦКП ИБХ может также оказывать нетиповые услуги и проводить междисциплинарные научно-исследовательские работы требующие использование нескольких видов имеющегося научного оборудования.

Порядок и правила оформления заявок в ЦКП

  • Заявки на оказание типовых услуг принимаются от внешних заказчиков на основании формы заявки размещенной на сайте ЦКП ИБХ. Стоимость типовых услуг и их описание приведены там же.
  • Для заказа научно-исследовательских работ и нетиповых услуг необходимо направить запрос на адрес ckp@ibch.ru. К заявке прикладывается техническое задание (в свободной форме). Стоимость нетиповых услуг и НИР рассчитывается исходя из оценки трудозатрат, стоимости необходимых расходных материалов, амортизации используемого оборудования, а также включает непрямые расходы (20% от конечной стоимости).
  • Решение о возможности или не возможности (мотивированного отказа) в оказании услуги руководитель ЦКП ИБХ принимает в срок не более 10 дней с момента регистрации заявки на сайте ЦКП ИБХ.
  • Принятое решение направляется в адрес внешнего заказчика, в срок не более трех рабочих дней с момента принятия такого решения руководителем ЦКП ИБХ.

Порядок оказания услуг ЦКП

  • Оказание услуг ЦКП ИБХ внешним заказчикам на возмездной основе осуществляется на основе договора пользования услугами ЦКП ИБХ, который заключается между заинтересованными пользователями (физическим лицам или сторонним организациям) и ИБХ РАН.
  • Отзывы и предложения (при наличии) заказчики направляют на адрес ckp@ibch.ru (в свободной форме).
Ф.И.О.Должность
Арсеньев Александр Сергеевич, д. х. н., профессорзам. рук. подр.
Барсова Екатерина Владимировна, к. б. н.н.с.
Богданова Екатерина Андреевна, к. б. н.н.с.
Вагнер Лора Лоуренсовна, к. б. н.н.с.
Говорун Вадим Маркович, д. б. н.зам. рук. подр.
Фрадков Аркадий Федорович, к. х. н.с.н.с.
Хайдуков Сергей Валерьевич, д. б. н.с.н.с.
Шагин Дмитрий Алексеевич, к. б. н.с.н.с.
Щеглов Александр Сергеевич, к. б. н.с.н.с.

Избранные публикации

  1. Purtov K.V., Petushkov V.N., Baranov M.S., Mineev K.S., Rodionova N.S., Kaskova Z.M., Tsarkova A.S., Petunin A.I., Bondar V.S., Rodicheva E.K., Medvedeva S.E., Oba Y., Arseniev A.S., Lukyanov S., Gitelson J.I., Yampolsky I.V. (2015). The Chemical Basis of Fungal Bioluminescence. Angew. Chem. Int. Ed. 127 (28), 8242–8246 [+]

    Many species of fungi naturally produce light, a phenomenon known as bioluminescence, however, the fungal substrates used in the chemical reactions that produce light have not been reported. We identified the fungal compound luciferin 3-hydroxyhispidin, which is biosynthesized by oxidation of the precursor hispidin, a known fungal and plant secondary metabolite. The fungal luciferin does not share structural similarity with the other eight known luciferins. Furthermore, it was shown that 3-hydroxyhispidin leads to bioluminescence in extracts from four diverse genera of luminous fungi, thus suggesting a common biochemical mechanism for fungal bioluminescence.

    ID:1295
  2. Pletnev V.Z., Pletneva N.V., Lukyanov K.A., Souslova E.A., Fradkov A.F., Chudakov D.M., Chepurnykh T., Yampolsky I.V., Wlodawer A., Dauter Z., Pletnev S. (2013). Structure of the red fluorescent protein from a lancelet (Branchiostoma lanceolatum): a novel GYG chromophore covalently bound to a nearby tyrosine. Acta Crystallogr. D Biol. Crystallogr. 69 (Pt 9), 1850–60 [+]
    ID:1017
  3. Ivashkin P.E., Lukyanov K.A., Lukyanov S., Yampolsky I.V. (2011). A synthetic GFP-like chromophore undergoes base-catalyzed autoxidation into acylimine red form. J. Org. Chem. 76 (8), 2782–91 [+]

    Fluorescent proteins are widely used in modern experimental biology, but much controversy exists regarding details of maturation of different types of their chromophores. Here we studied possible mechanisms of DsRed-type red chromophore formation using synthetic biomimetic GFP-like chromophores, bearing an acylamino substituent, corresponding to an amino acid residue at position 65. We have shown these model compounds to readily react with molecular oxygen to produce a highly unstable DsRed-like acylimine, isolated in the form of stable derivatives. Under the same aerobic conditions an unusual red-shifted imide chromophore--a product of 4-electron oxidation of Gly65 residue--is formed. Our data showed that GFP chromophore is prone to autoxidation at position 65 Cα by its chemical nature with basic conditions being the only key factor required.

    ID:513
  4. Bogdanov A.M., Mishin A.S., Yampolsky I.V., Belousov V.V., Chudakov D.M., Subach F.V., Verkhusha V.V., Lukyanov S., Lukyanov K.A. (2009). Green fluorescent proteins are light-induced electron donors. Nat. Chem. Biol.  (5), 459–461 [+]

    Proteins of the green fluorescent protein (GFP) family are well known owing to their unique biochemistry and extensive use as in vivo markers. We discovered that GFPs of diverse origins can act as light-induced electron donors in photochemical reactions with various electron acceptors, including biologically relevant ones. Moreover, via green-to-red GFP photoconversion, this process can be observed in living cells without additional treatment.

    ID:22
  5. Yampolsky I.V., Kislukhin A.A., Amatov T.T., Shcherbo D., Potapov V.K., Lukyanov S., Lukyanov K.A. (2008). Synthesis and properties of the red chromophore of the green-to-red photoconvertible fluorescent protein Kaede and its analogs. Bioorg. Chem. 36 (2), 96–104 [+]

    Green fluorescent protein (GFP) and homologous proteins possess a unique pathway of chromophore formation based on autocatalytic modification of their own amino acid residues. Green-to-red photoconvertible fluorescent protein Kaede carries His-Tyr-Gly chromophore-forming triad. Here, we describe synthesis of Kaede red chromophore (2-[(1E)-2-(5-imidazolyl)ethenyl]-4-(p-hydroxybenzylidene)-5-imidazolone) and its analogs that can be potentially formed by natural amino acid residues. Chromophores corresponding to the following tripeptides were obtained: His-Tyr-Gly, Trp-Tyr-Gly, Phe-Trp-Gly, Tyr-Trp-Gly, Asn-Tyr-Gly, Phe-Tyr-Gly, and Tyr-Tyr-Gly. In basic conditions they fluoresced red with relatively high quantum yield (up to 0.017 for Trp-derived compounds). The most red-shifted absorption peak at 595nm was found for the chromophore Trp-Tyr-Gly in basic DMSO. Surprisingly, in basic DMF non-aromatic Asn-derived chromophore Asn-Tyr-Gly demonstrated the most red-shifted emission maximum at 642 nm. Thus, Asn residue may be a promising substituent, which can potentially diversify posttranslational chemistry in GFP-like proteins.

    ID:516
  6. Yampolsky I.V., Remington S.J., Martynov V.I., Potapov V.K., Lukyanov S., Lukyanov K.A. (2005). Synthesis and properties of the chromophore of the asFP595 chromoprotein from Anemonia sulcata. Biochemistry 44 (15), 5788–93 [+]

    A model compound for the chromophore within the purple nonfluorescent GFP-like chromoprotein asFP595 was synthesized. The postulated structure of the chromophore, 2-acetyl-4-(p-hydroxybenzylidene)-1-methyl-5-imidazolone, was taken from the high-resolution crystal structure analysis of intact asFP595 [Quillin, M. L., Anstrom, D., Shu, X., O'Leary, S., Kallio, K., Lukyanov, K. A., and Remington, S. J. (2005) Kindling Fluorescent Protein from Anemonia sulcata: Dark-State Structure at 1.38 A Resolution, Biochemistry 44, 5774-5787]. Erlenmeyer lactonization and oxidation of the methylene group attached to the heteroaromatic moiety with selenium dioxide were used at the key stages of the synthesis. The spectral properties of the model chromophore in solution and their dependence on the pH and polarity of the solvent were investigated. In water, the chromophore was found to exist in two forms, neutral and anionic, with a pK(a) of 7.1. In a dimethylformamide solution, the spectral properties of the anionic form closely match those of the native protein, demonstrating that under these conditions, the compound is an excellent model for the chromophore within native asFP595.

    ID:517
  7. Bulina M.E., Lukyanov K.A., Yampolsky I.V., Chudakov D.M., Staroverov D.B., Shcheglov A.S., Gurskaya N.G., Lukyanov S. (2004). New class of blue animal pigments based on Frizzled and Kringle protein domains. J. Biol. Chem. 279 (42), 43367–70 [+]

    The nature of coloration in many marine animals remains poorly investigated. Here we studied the blue pigment of a scyfoid jellyfish Rhizostoma pulmo and determined it to be a soluble extracellular 30-kDa chromoprotein with a complex absorption spectrum peaking at 420, 588, and 624 nm. Furthermore, we cloned the corresponding cDNA and confirmed its identity by immunoblotting and mass spectrometry experiments. The chromoprotein, named rpulFKz1, consists of two domains, a Frizzled cysteine-rich domain and a Kringle domain, inserted into one another. Generally, Frizzleds are members of a basic Wnt signal transduction pathway investigated intensely with regard to development and cancerogenesis. Kringles are autonomous structural domains found throughout the blood clotting and fibrinolytic proteins. Neither Frizzled and Kringle domains association with any type of coloration nor Kringle intrusion into Frizzled sequence was ever observed. Thus, rpulFKz1 represents a new class of animal pigments, whose chromogenic group remains undetermined. The striking homology between a chromoprotein and members of the signal transduction pathway provides a novel node in the evolution track of growth factor-mediated morphogenesis compounds.

    ID:290

Руководитель подразделения

Лукьянов Сергей Анатольевич

  • Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте
  • ИБХ РАН, корп. БОН, комн. 525
  • Тел.: +7 (499) 724-80-66
  • Эл. почта: ckp@ibch.ru