Институт
биоорганической химии

Калиевые каналы — одни из главных игроков в проведении нервного импульса, а мутации их генов приводят к неврологическим и сердечно-сосудистым заболеваниям. Важнейшая особенность K⁺-каналов — высочайшая селективность в отношении K⁺ по сравнению с Na⁺ и другими катионами. В новой работе сотрудники Группы анализа структуры мембранных белков in silico и Лаборатории молекулярных инструментов для нейробиологии проанализировали все известные 3D-структуры мембранных белков. В результате подтвержден ключевой принцип строения селективного фильтра K⁺-каналов: в нем атомы кислорода основной цепи белка выстраиваются в цепочку квадратных антипризм, в точности соответствуя сольватной геометрии иона калия. Искажение фильтра, например при инактивации, отслеживается разработанным авторами алгоритмом, что может использоваться для структурной классификации. Подробнее

Воспаление – способ иммунной системы бороться с опасными для организма нарушениями целостности тканей. Одним из ключевых рецепторов, участвующих в развитии воспаления и передаче болевых сигналов, является ионный канал TRPA1. Коллектив ученых ИБХ, состоящий из сотрудников Лаборатории структурной биологии ионных каналов, Лаборатории биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов и Группы анализа структуры мембранных белков in silico, совместно с коллегами из МФТИ, МГУ им. М.В. Ломоносова и Тихоокеанского института биоорганической химии ДВО РАН (ТИБОХ РАН) изучили новый пептид Кунитц-типа HCIQ2c1, выделенный из яда морской анемоны Heteractis magnifica, и оказывающий TRPA1-опосредованное анальгезирующее действие in vivo. Полученные данные опубликованы в журналах Marine Drugs и International Journal of Molecular Sciences. Подробнее

Российские ученые представили обзор современных клеточных моделей преэклампсии — опасного осложнения беременности. Исследование охватывает двухмерные и трехмерные культуры, а также передовые технологии с использованием микрофлюидной модели плаценты-на-чипе, позволяющие изучать патологические механизмы на клеточном уровне. В работе подчеркивается потенциал CRISPR-Cas9 и персонализированных моделей для разработки новых методов диагностики и терапии преэклампсии. Эти достижения открывают перспективы более точной и ранней диагностики преэклампсии, а также создания эффективных стратегий лечения. Работа опубликована в журнале BioChip Journal. Подробнее

Применение фотоотверждаемых гидрогелей в качестве биоматериалов является одной из задач тканевой инженерии. В нашей работе, проделанной учёными из ИБХ РАН и других институтов, мы предлагаем вместо традиционных УФ-фотоинициаторов использование производных фотосенсибилизаторов – хлорина р6, хлорина е6 и фталоцианина – в сочетании с соинициаторами дитиотреитолом или 2-меркаптоэтанолом, которые активируют реакцию фотосшивки гелей внутри организма при облучении светом из красного диапазона (660-670 нм), попадающим в окно прозрачности тканей. Продемонстрировано формирование in vitro и in vivo фотосшитых гелей из гиалуроновой кислоты. Такие гели обладали модулем Юнга (~270-460 кПа), типичным для мягких тканей, и сохраняли в организме свою форму и размер в течение месяца.Работа поддержана грантом РНФ 21-79-10384 и опубликована в журнале Biomaterials science.

Ученые из ГНЦ ИБХ РАН в сотрудничестве с другими институтами установили уникальную структуру аптамера к гемагглютинину вируса гриппа А. Авторы показали, что исходный аптамер BV42, содержащий протяженный фрагмент из остатков цитозина, образует одну из разновидностей неканонических структур нуклеиновых кислот – i-мотив. Однако конформационная гетерогенность BV42 затрудняла детальный структурный анализ. Использование компьютерных методов и химической модификации помогли выявить потенциальный сайт связывания и применить уникальный подход к устранению конформационного разнообразия при сохранении высокого сродства к мишени. ЯМР спектроскопия подтвердила уникальную структуру оптимизированного аптамера, содержащую i–мотивный и дуплексный модуль. Полученные результаты представляют собой значительный прогресс в рациональном дизайне аптамеров, подчеркивая функциональный потенциал i-мотивов для специфического распознавания белков в физиологических условиях. Работа опубликована в Nucleic Acids Research.