Достижения ИБХ РАН

Ежегодно в ИБХ РАН публикуется более 500 научных статей в российских и международных рецензируемых журналах. Такое большое количество работ даёт повод представить отдельные статьи или серии статей в виде достижений ИБХ РАН. Каждая лаборатория один раз в год представляет свои достижения: 2010, 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021.

Кроме того, после представления всех достижений, на ученом совете выбрираются несколько особо важных, прорывных исследований, которые представляются в РАН. Ниже представлены ключевые достижения ИБХ РАН за 2017-2020 год.

Исследования и разработки 2020 года, готовые к практическому применению

Тест-системы к COVID-19 и моноклональные антитела HFB30132A

Во-первых, учеными ИБХ РАН, в сотрудничестве с ЦКБ РАН при участии Российской академии наук и Министерства науки и высшего образования РФ, разработаны тест-системы к COVID-19. Тест-системы прошли сертификацию Росздравнадзора РФ и в настоящее время запущены в производство. Тест-системы представлены в четырёх вариантах: общий скрининговый тест (суммарное определение сразу трех антител IgA, IgG, IgM) и три системы для определения конкретного класса антител (IgA-, IgG- или IgM-антител).

covidAchiev.jpg

Во-вторых, ИБХ РАН, ПАО «Фармсинтез» и международная биофармацевтическая компания HiFiBio Therapeutics подписали соглашения, в рамках которых участники объединят свои компетенции для проведения клинических испытаний, производства и поставок на российский рынок моноклонального антитела HFB30132A для лечения и профилактики коронавирусной инфекции SARS-CoV-2. Ранее проект был одобрен руководством Министерства здравоохранения и Минпромторга РФ.

В сочетании с разработкой рекомбинантной композитной генно-инженерной вакцины против вакцины SARS-CoV-2 организация производства нейтрализующего антитела против вируса SARS-CoV-2 формирует уникальный портфель с полным иммунобиологическим покрытием инфекции SARS-CoV-2: профилактическая вакцинация, экстренная иммунопрофилактика, иммунотерапия. Результаты проведенных в мире научных исследований сегодня позволяют говорить о том, что первое поколение вакцин, создаваемых для профилактики SARS-CoV-2 инфекции, вероятно не сможет в полной мере взять под контроль распространение вируса SARS-CoV-2. В этих условиях расширение арсенала средств специфической иммунотерапии SARS-CoV-2 инфекции приобретает критическое значение.

Стратегия синергичной комбинированной адресной иммуно/химиотерапии агрессивных опухолей с визуальным контролем

Лаборатория молекулярной иммунологии (Деев С.М.), НПП «Питомник лабораторных животных» (Телегин Г.Б.)

Впервые для улучшенной терапии опухолей с визуальным контролем разработана стратегия региоспецифичного нацеливания на разные участки одного и того же рецептора опухолевой клетки комбинации двух противоопухолевых токсинов с разными механизмами действия - антибиотика доксорубицина в составе адресных наночастиц с диагностическим флуоресцентным красителем и белкового адресного токсина. Показано строгое синергетическое действие этих токсинов на опухоль, которое позволило снизить действующую дозу противоопухолевых токсинов в 1000 раз в опытах in vitro и существенно улучшить терапевтический эффект in vivo. Данная стратегия позволила замедлить рост опухоли и предотвратить появления метастазов.

2Ris_Dostizhenie_1_rus_2.jpg

  1. Shipunova VO, Komedchikova EN, Kotelnikova PA, Zelepukin IV, Schulga AA, Proshkina GM, Shramova EI, Kutscher HL, Telegin GB, Kabashin AV, Prasad PN, Deyev SM 2020 Dual Regioselective Targeting the Same Receptor in Nanoparticle-Mediated Combination Immuno/Chemotherapy for Enhanced Image-Guided Cancer Treatment. ACS Nano

Персонифицированная терапия Т-клеточных лимфом и лейкозов

Лаборатория биокатализа (А.Г. Габибов)

Для создания персонифицированной адоптивной иммунотерапии у пациентов с диагнозами лейкемия и лимфома были изолированы опухолевые Т-клетки. После определения нуклеотидных последовательностей, кодирующих гены CDR3 вариабельных доменов TCR, методом фагового дисплея были идентифицированы одноцепочечные антитела специфичные к CDR3 участкам TCR злокачественных Т-клеток. На основе идентифицированных опухоль-специфических scFv-CDR3 были получены химерные антигенные рецепторы. Т клетки, модифицированные данными персонифицированными CAR, эффективно элиминировали раковые Т-клетки in vitro, ex vivo и in vivo.

  1. Huang J, Stepanov A, Li J, Jones T, Grande G, Douthit L, Xie J, Chen D, Wu X, Michael M, Xiao C, Zhao J, Xie X, Xie J, Chen X, Fu G, Gabibov A, Tzeng CM 2019 Unique CDR3 epitope targeting by CAR-T cells is a viable approach for treating T-cell malignancies. Leukemia 33 (9) 2315–2319

Расшифрованы молекулярные основы биолюминесценции Odontosyllis

Лаборатория химии метаболических путей (Ямпольский И.В.), Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии (Арсеньев А.С.), Лаборатория лиганд-рецепторных взаимодействий (Кашеверов И.Е.), Группа синтетической биологии

Впервые определены структуры трех ключевых низкомолекулярных компонентов биолюминесцентной системы морских полихет Odontosyllis undecimdonta: люциферина, оксилюциферина (Green), а также продукта неспецифического окисления люциферина (Pink) кислородом. Установлено, что эти соединения имеют крайне необычный гетероциклический скелет, содержащий три атома серы с различными степенями окисления. Предложены химические механизмы ферментативного (люминесцентного) и неферментативного оксиления люциферина Odontosyllis. Более того, выявлено, что оксилюциферин Odontosyllis является единственным из известных для морских люминесцентных организмов первичным эмиттером зеленого света.

  1. Kotlobay AA, Dubinnyi MA, Purtov KV, Guglya EB, Rodionova NS, Petushkov VN, Bolt YV, Kublitski VS, Kaskova ZM, Ziganshin RH, Nelyubina YV, Dorovatovskii PV, Eliseev IE, Branchini BR, Bourenkov G, Ivanov IA, Oba Y, Yampolsky IV, Tsarkova AS 2019 Bioluminescence chemistry of fireworm Odontosyllis. Proc Natl Acad Sci U S A 116 (38) 18911–18916

Золотые наноструктуры для биомедицинского применения.

Лаборатория молекулярной иммунологии (Деев С.М.)

На основе периодических золотых наноструктур (нанодотов) создан биосенсор - преобразователь Фурье, позволяющий достигать сверхвысокой чувствительности анализа соединений (10-15 г/мл) в биологических средах. Разработанная методология позволит решать задачи высокочувствительного анализа целевых соединений в сложных матриксах, в том числе, гормонов и других биорегуляторов, действующих в очень низких концентрациях (допинг-контроль), высокотоксичных веществ (биотоксинов), патогенов (для задач биобезопасности, борьбы с биотерроризмом). Впервые в мире получены золотые наностержни, покрытые опухолеспецифичным адресным модулем DARPin, которые находят опухолевые клетки определенного молекулярного профиля и подавляют их рост при облучении инфракрасным светом в «окне прозрачности биоткани» (IC50 3.4 нМ).

  1. Proshkina G, Deyev S, Ryabova A, Tavanti F, Menziani MC, Cohen R, Katrivas L, Kotlyar A 2019 DARPin_9-29-Targeted Mini Gold Nanorods Specifically Eliminate HER2-Overexpressing Cancer Cells. ACS Appl Mater Interfaces 11 (38) 34645–34651
  2. Kabashin AV, Kravets VG, Wu F, Imaizumi S, Shipunova VO, Deyev SM, Grigorenko AN 2019 Phase-Responsive Fourier Nanotransducers for Probing 2D Materials and Functional Interfaces. Adv Funct Mater 29 (26)

Метод белковой топографии позволил улучшить блокатор калиевого канала.

Лаборатория молекулярных инструментов для нейробиологии (Василевский А.А.), Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии (Арсеньев А.С.), Лаборатория моделирования биомолекулярных систем (Ефремов Р.Г.), Группа анализа структуры мембранных белков in silico (Чугунов А.О.)

Ранее для проектирования пептидов с заданной функцией мы предложили использовать удобный структурный каркас, а именно α-гарпининовую укладку, характерную для токсинов из яда скорпионов и защитных пептидов растений. Теперь использование разработанного нами метода белковой топографии позволило существенно улучшить свойства искусственного α-гарпинина, блокирующего калиевые каналы Kv1.3, важную фармакологическую мишень. Совместное использование двух подходов ‑ «скаффолд-инженерии» и белковой топографии ‑ позволяет получать оптимизированные лиганды ионных каналов.

  1. Berkut AA, Chugunov AO, Mineev KS, Peigneur S, Tabakmakher VM, Krylov NA, Oparin PB, Lihonosova AF, Novikova EV, Arseniev AS, Grishin EV, Tytgat J, Efremov RG, Vassilevski AA 2019 Protein Surface Topography as a tool to enhance the selective activity of a potassium channel blocker. J Biol Chem

Европейское химическое агенство признало результаты неклинических исследований проведенных в Испытательном центре

Лаборатория биологических испытаний (Дьяченко И.А.)

На базе отдела биологических испытаний создан Испытательный центр, который выполняет неклинические исследования в соответствии с Принципами надлежащей лабораторной практики (GLP) и руководствами Организации экономического сотрудничества и развития (OECD). Результаты неклинических исследований, выполненных в этом центре размещены на сайте  Европейского Химического Агенства, что указывает на то, что он отвечают критериям международной  системы взаимного признания результатов  неклинических исследований (OECD Mutual Acceptannce of Data (MAD) system).

Гибридные наночастицы для комбинированной терапии и диагностика рака на основе антистоксовых нанофосфоров (НАФ), радиоактивного изотопа (90Y) и адресного токсина DARPIN-PE40

Лаборатория молекулярной иммунологии (С.М. Деев), Группа онконанотехнологий (А.В. Звягин)

Для тераностики рака получены радиоактивные гибридные наночастицы НАФ-Р-Т, включающие антистоксовые нанофосфоры (НАФ), допированные радиоактивным изотопом иттрием-90, и фрагмент  псевдомонадного экзотоксина А, снабженного искусственным адресным полипептидом DARPin, специфичным к опухолевому рецептору HER2. На мышах с привитой аденокарциномой молочной железы человека показаны высокая эффективность комбинированной терапии полученным комплексом и высокая контрастность изображения in vitro и in vivo. Показано, что синергический эффект одновременного применения радионуклида и адресного токсина с результирующим значением IC50 = 0.0024 мкг/мл  в 2200 раз сильнее, чем при их раздельном применении.  Результаты опубликованы в Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 2018. Совместно с ННГУ им. Н.И. Лобачевского.

  1. Shilova ON и др. (2018) Disassembling a cancer puzzle: Cell junctions and plasma membrane as targets for anticancer therapy. J Control Release
  2. Guryev EL и др. (2018) Radioactive (90Y) upconversion nanoparticles conjugated with recombinant targeted toxin for synergistic nanotheranostics of cancer. Proc Natl Acad Sci U S A
  3. Sokolova EA и др. (2018) 3D in vitro models of tumors expressing EGFR family receptors: a potent tool for studying receptor biology and targeted drug development. Drug Discov Today
  4. Shipunova VO и др. (2018) Versatile Platform for Nanoparticle Surface Bioengineering Based on SiO2-Binding Peptide and Proteinaceous Barnase, Barstar Interface. ACS Appl Mater Interfaces

Молекулярный механизм действия ацилполиаминов - блокаторов глутаматных рецепторов

Лаборатория молекулярных инструментов для нейробиологии (А.А. Василевский)

В составе яда пауков и ос находят ацилполиамины – высокоаффинные блокаторы рецепторов глутамата, главного возбуждающего нейромедиатора мозга человека. Под руководством Е.В. Гришина в 1986 г. был описан первый представитель ацилполиаминов – аргиопин из яда паука-кругопряда Argiope lobata. В 2018 г. с использованием метода криоэлектронной микроскопии изучена пространственная структура комплекса аргиопина с глутаматным рецептором. Полученные результаты позволят создать препараты для лечения нейродегенеративных заболеваний.

Блокаторы проникают внутрь рецептора, когда тот открывается при действии глутамата, помещают свой положительно заряженный полиаминный хвост в узкую часть ионного канала – его селективный фильтр, обусловливающий способность пропускать только катионы. Пройти канал насквозь блокаторам не позволяет их голова, застревающая во внутренней полости рецептора. Понимание механизмов связывания токсинов и их синтетических аналогов в канале глутаматного рецептора, дает возможность направленного проектирования новых, более эффективных блокаторов. Такие блокаторы будут препятствовать прониканию в нейроны излишнего кальция во время заболеваний. Это спасет нервные клетки от гибели и восстановит нормальное функционирование нервной системы.

  1. Twomey EC, Yelshanskaya MV, Vassilevski AA, Sobolevsky AI (2018). Mechanisms of Channel Block in Calcium-Permeable AMPA Receptors. Neuron 99 (5), 956–968.e4

Флуоресцентный pH-сенсор для рекордно точного наблюдения за процессами в клетке

Лаборатория молекулярных технологий (В.В. Белоусов)

«Молекулярный pH-метр» является усовершенствованной версией рН-сенсоров семейства SypHer, разработанных ранее в лаборатории молекулярных технологий. Сенсор позволяет количественно измерять рН в живых системах разной степени сложности. SypHer3s методами генетической инженерии может быть доставлен живую клетку и, благодаря своей беспрецедентно высокой яркости, может использоваться в микроскопии высокого разрешения: например, для точных наблюдений за колебаниями кислотности в клетках или даже в целых организмах - впервые измерен рН в различных тканях эмбриона рыбки данио-рерио.

С помощью SypHer3s удалось продемонстрировать функциональную неоднородность митохондрий в разных компартментах нейронов. В теле нейрона митохондрии малоактивны, в то время как в синапсах они начинают активно откачивать протоны из матрикса, создавая электрохимический градиент, необходимый для синтеза АТФ. Следить за этими процессами возможно с помощью рН сенсора, направленного в митохондрии.

На рисунке изображение распределение значений pH в рыбке D. rerio, определенное с помощью "молекулярного pH-метра" SypHer3s.

  1. Ermakova YG, Pak VV, Bogdanova YA, Kotlobay AA, Yampolsky IV, Shokhina AG, Panova AS, Marygin RA, Staroverov DB, Bilan DS, Sies H, Belousov VV (2018). SypHer3s: A genetically encoded fluorescent ratiometric probe with enhanced brightness and an improved dynamic range. Chem Commun (Camb) 54 (23), 2898–2901

Персонифицированная терапия В-клеточных лимфом. Выявление уникального лиганда лимфомы позволяет уничтожать только опухолевые В-клетки

Лаборатория биокатализа (А.Г. Габибов)

С помощью методов комбинаторной химии и биологии создана система скрининга В- клеточных рецепторов пациентов с онкозаболеваниями. Создана технология получения персонифицированных химерных антигенных рецепторов для борьбы с лимфомами.

На рисунке - процедура выявления лиганда для персонализированной терапии. Образец биопсии лимфатического узла от пациента выделяют и собранные опухолевые клетки используют для идентификации злокачественных генов БкР. Далее проводится отбор лиганда, нацеленного на опухолевые клетки. После нескольких циклов выбранные пептидные лиганды, слитые с CAR, секвенируются и могут использоваться для генерации терапевтических Т-лимфоцитов, модифицированных опухолеспецифическим CAR.

  1. Stepanov AV, Markov OV, Chernikov IV, Gladkikh DV, Zhang H, Jones T, Senkova AV, Chernolovskaya EL, Zenkova MA, Kalinin RS, Rubtsova MP, Meleshko AN, Genkin DD, Belogurov AA, Xie J, Gabibov AG, Lerner RA (2018). Autocrine-based selection of ligands for personalized CAR-T therapy of lymphoma. Sci Adv 4 (11), eaau4580

Пептидным синтезом получен белок SLURP-1

Отдел молекулярных основ нейросигнализации (В.И. Цетлин)

SLURP-1 – белок человека, регулирующий активности никотиновых ацетилхолиновых рецепторов, – имеет ту же трехпетельную структуру, что и нейротоксины змей. В литературе описаны несколько рекомбинантных белков SLURP-1, отличающихся размерами и природой «довесков-фьюженов» и еще больше отличающихся между собой по активности. Наиболее близкий к природному белок (имеющий лишь один добавочный Met0) был получен в Отделе биоинженерии экспрессией в E. coli, структура установлена в лаборатории А.С. Арсеньева, а биологическая активность определена в Отделе В.И. Цетлина (Lyukmanova et al., PloS One, 2016).

Однако были опасения, что Met0 может влиять на активность и по просьбе ИБХ этот белок – без добавочного Met0 – был синтезирован австралийскими химиками (81 остаток, 5 дисульфидов – задача не тривиальная). Он имел ту же ЯМР структуру, что и рекомбинантный белок с Met0.

Но исследования активности (радиолигандный анализ и приведенные здесь данные электрофизиологии) выявили существенные различия в активности: синтетический белок не ингибировал токи в альфа7 никотиновом рецепторе (верхний рисунок слева), тогда как рекомбинантный белок ингибировал этот тип рецептора (рисунок слева внизу), но зато не действовал ни на какие другие подтипы рецептора.

Напротив, синтетический SLURP-1 (сларп 1) ингибировал несколько альфа-бета гетеромерных никотиновых рецепторов и гомомерный альфа9 рецептор (данные электрофизиологии в центре слайда). В чем причина таких различий, пока до конца не ясно: наличие Met0 (метионина) приводит к небольшим различиям в молекулярной динамике и изменению сетки межмолекулярных связей (рисунок в правой верхней части слайда).

Основное послание этой работы: Дорогие ученые! Если вам нужно как-то зафиксировать структуру молекулы (например, чтобы облегчить кристаллизацию), нет проблем – вводите мутации или даже добавляйте или убирайте фрагменты («довески»). Но если вы заявляете об установлении механизма действия природного белка, постарайтесь не уходить далеко от его собственной аминокислотной последовательности.

  1. Thomas Durek, Irina V. Shelukhina, Han-Shen Tae, Panumart Thongyoo, Ekaterina N. Spirova, Denis S. Kudryavtsev, Igor E. Kasheverov, Grazyna Faure, Pierre-Jean Corringer, David J. Craik, David J. Adams, Victor I. Tsetlin “Interaction of Synthetic Human SLURP-1 with the Nicotinic Acetylcholine Receptors” Scientific Reports, 2017 (in press)

Системные исследования адаптивного иммунитета человека и модельных животных

Отдел геномики адаптивного иммунитета (Д.М. Чудаков)

С использованием новых молекулярных и биоинформатических методов, проведен цикл работ по системному изучению адаптивного иммунитета человека и модельных животных, включающий  исследования:

  • закономерностей формирования Т-клеточного иммунитета в развитии
  • восстановления Т клеточного иммунитета при аллогенной трансплантации клеток крови
  • биологии регуляторных Т-лимфоцитов
  • биологии гамма-дельта Т-лимфоцитов
  • аутоиммунных-Т-лимфоцитов
  • роли клональных антител в противоопухолевом иммунитете

По результатам цикла работ в 2017 году опубликовано 15 статей в рецензируемых журналах, в том числе Nature, Nature Biotechnology, Nature Immunology, Nature Communications, NAR, Leukemia, с суммарным импакт-фактором более 170 (по WOS).

Рис. 1. Сравнительный анализ репертуаров альфа-цепей Т- клеточных рецепторов двух функциональных субпопуляций регуляторных T-лимфоцитов и эффекторных CD4 Т лимфоцитов модельных мышей (1,2).

  1. Comparative analysis of murine T-cell receptor repertoires. Izraelson M, Nakonechnaya TO, Moltedo B, Egorov ES, Kasatskaya SA, Putintseva EV, Mamedov IZ, Staroverov DB, Shemiakina II, Zakharova MY, Davydov AN, Bolotin DA, Shugay M, Chudakov DM, Rudensky AY, Britanova OV. Immunology. 2017 Oct 28. doi: 10.1111/imm.12857.
  2. Stability and function of regulatory T cells expressing the transcription factor T-bet. Levine AG, Medoza A, Hemmers S, Moltedo B, Niec RE, Schizas M, Hoyos BE, Putintseva EV, Chaudhry A, Dikiy S, Fujisawa S, Chudakov DM, Treuting PM, Rudensky AY. Nature. 2017 Jun 15;546(7658):421-425. doi: 10.1038/nature22360

Новые технологии создания лекарств

Лаборатория молекулярной токсинологии (Ю.Н. Уткин), Лаборатория биофармацевтики (В.И. Дейгин), Лаборатория молекулярной иммунологии (С.М. Деев)

ОТКРЫТО ПОДАВЛЕНИЕ РОСТА КАРЦИНОМЫ ЭРЛИХА ФАКТОРАМИ ЯДА КОБРЫ: впервые установлено, что фактор роста нервов (NGF) яда кобры и фактор яда кобры (CVF) подавляют рост опухоли. При этом противоопухолевое действие NGF зависит от статуса иммунной системы и пропадает при истощении системы комплемента; нарушение воспалительного ответа также отменяет противоопухолевый эффект NGF.

  1. Osipov A.V. и др. (2017). Cobra venom factor and ketoprofen abolish the antitumor effect of nerve growth factor from cobra venom. Toxins (Basel), 9 (9) 
  2. Terpinskaya T.I. и др. (2016). Suppression of Ehrlich carcinoma growth by cobra venom factor. Dokl. Biol. Sci., 470 (1), 240–243

РАЗРАБОТАНА ТЕХНОЛОГИИ СИНТЕЗА ПРЕПАРАТА СЕВАНОЛ, НОВОГО ЛИГНАНА, ВЫДЕЛЕННОГО ИЗ ЧАБРЕЦА Thymus armeniacus, низкомолекулярного природного соединения, обладающего высокой противовоспалительной и анальгетической активностями. Синтетический севанол проходит доклинические испытания и является перспективным кандидатом для дальнейшего внедрения в фармацевтическую отрасль.

ЗОЛОТЫЕ ГИБРИДНЫЕ НАНОЧАСТИЦЫ ДЛЯ ФОТОТЕРМИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ РАКА: cконструированы новые агенты для тераностики рака на основе гибридных наночастиц с различным механизмом действия. Наиболее перспективны для фототермической терапии рака - 5 нм наночастицы коллоидного золота, конъюгированные с HER2- специфичным адресным полипептидом неиммуноглобулиновой природы DARPin. Золотые наночастицы, покрытые белковой шубой, обладают высокой стабильностью в физиологических условиях, селективно связываются с HER2-положительными раковыми клетками и интернализуются посредством рецептор-опосредованного эндоцитоза.

  1. Deyev S. и др. (2017). Synthesis, Characterization, and Selective Delivery of DARPin-Gold Nanoparticle Conjugates to Cancer Cells. Bioconjug. Chem., 28 (10), 2569–2574
  2. Mironova K.E. и др. (2017). Ultraviolet phototoxicity of upconversion nanoparticles illuminated with near-infrared light. Nanoscale, 9 (39), 14921–14928
  3. Semenova G. и др. (2017). Targeting group I p21-activated kinases to control malignant peripheral nerve sheath tumor growth and metastasis. Oncogene, 36 (38), 5421–5431
  4. Sokolova E. и др. (2017). HER2-specific recombinant immunotoxin 4D5scFv-PE40 passes through retrograde trafficking route and forces cells to enter apoptosis. Oncotarget, 8 (13), 22048–22058
  5. Liang L. и др. (2017). Deep-penetrating photodynamic therapy with KillerRed mediated by upconversion nanoparticles. Acta Biomater, 51, 461–470

Новые методы флуоресцентного мечения и инструмент для их визуализации

Лаборатория биофотоники (К.А. Лукьянов), Лаборатория химии метаболических путей (И.В. Ямпольский), Лаборатория химии липидов (Е.Л. Водовозова), Лаборатория молекулярной токсинологии (Ю.Н. Уткин), Лаборатория молекулярной тераностики (В.И. Мартынов), Лаборатория молекулярной биофизики (В.А. Олейников), Группа химии гетероциклических соединений (М.С. Баранов), Группа экспрессии белковых факторов роста и дифференцировки (Е.И. Фролова), Группа молекулярной физиологии (И.Е. Деев)

Разработан новый метод мечения целевых белков в живой клетке (Protein-PAINT). Метод основан на обратимом связывании белкового домена с флуорогенным красителем, что позволяет проводить долговременную флуоресцентную микроскопию сверхвысокого разрешения живых клеток как в режиме детекции одиночных молекул, так и в режиме STED.

  1. Bozhanova N.G. и др. (2017). Protein labeling for live cell fluorescence microscopy with a highly photostable renewable signal. Chemical Science, 8 (10), 7138–7142

Создан новый флуорогенный маркер для окрашивания мембран живых клеток. В отличие от существующих в настоящее время коммерческих клеточных маркеров, полученный флуорогенный маркер не флуоресцирует в водной среде, а только в неполярной, например, в клеточной мембране. Это свойство позволяет моментально окрашивать клетки без последующей отмывки от несвязавшейся метки.

  1. Pakhomov A.A. и др. (2017). BODIPY-based dye for no-wash live-cell staining and imaging. BioTechniques, 63 (2), 77–80

Созданы новые флуоресцентные антривинил-периленоильных и фосфатидилхолиновых зондов с резонансным переносом энергии для исследования сторения и функций мембран. Выявлены особенности поведения гликолипид-переносящих белков и условия агрегации и стекинга мембран под действием фосфолипаз из яда гадюки Никольского.

Разработан новый уникальный инструмент, позволяющий реконтруировать трехмерное распределения объектов (например флуоресцирующих) в биологических образцах. Инструмент объединяет возможности сканирующей зондовой микроскопии, оптической микроспектроскопии и ультрананотомографии.

  1. Mochalov K.E. и др. (2017). An instrumental approach to combining confocal micro-spectroscopy and 3D scanning probe nanotomography. Ultramicroscopy, 182, 118–123
  2. Efimov A.E. и др. (2017). A novel design of a scanning probe microscope integrated with an ultramicrotome for serial block-face nanotomography. Rev Sci Instrum, 88 (2), 023701

Рассеянный склероз. Механизмы и лекарства

Лаборатория биокатализа (А.Г. Габибов), Лаборатория протеомики (В.М. Говорун), Лаборатория химии белка (В.М. Липкин), Лаборатория биологических испытаний (А.Н. Мурашев), Группа химии пептидов (В.Н. Азев)

Рассеянный склероз – хроническое аутоиммунное заболевание с неврологической патологией. Доминирующая роль иммунологических процессов в развитии болезни диктует необходимость создания лекарственных средств, позволяющих специфически минимизировать активность иммунных процессов.

Экспериментально подтверждена гипотеза молекулярной мимикрии как одного из вариантов развития рассеянного склероза. Доказана возможность индукции миелин-реактивных антител путем введения вирусного антигена in vivo.

                           

Обнаружено, что пептиды A8AMS и mA8AMS, гомологичные фрагменту домена IgG VH человека, проявляют активность in vitro и in vivo, эффективно уменьшая симптомы развития экспериментального аутоиммунного энцефаломиелита, животной модели рассеянного склероза.

Полученные результаты открывают новые возможности для разработки лекарственных средств пептидной природы для лечения рассеянного склероза.

  1. Lomakin Y. и др. (2017). Exposure to the Epstein-Barr viral antigen latent membrane protein 1 induces myelin-reactive antibodies in vivo. Front Immunol, 8, 777
  2. Туробов В.И., и др. Пептид из состава тяжелой цепи иммуноглобулина человека, пригодный для лечения рассеянного склероза. 2016. Заявка на патент РФ №2016151603
  3. Туробов В.И., и др. АКТГ-подобный пептид с иммуносупресорной функцией. 2017. Заявка на патент РФ №2017140866