Группа образовалась в 2018 году.

Коллектив группы занимается разработкой генетически кодируемых биосенсоров для регистрации динамики различных биологических процессов в живых системах в режиме реального времени. Подобного рода инструменты приобрели широкую популярность для решения различных задач в биологии и медицине. Такой биосенсор представляет собой белковую молекулу, которая, как правило, состоит из двух функциональных частей: сенсорной и флуоресцентной. В качестве флуоресцентного домена используют флуоресцентные белки. В качестве сенсорной части биосенсора чаще всего используют природные домены белков, выполняющих различные функции в клетках. Принцип функционирования подобного биосенсора основан на том, что при воздействии определенного стимула, например, при специфичном связывании лиганда, сенсорный домен претерпевает конформационные изменения, которые передаются на флуоресцентный белок в составе конструкции, что вызывает изменения спектральных характеристик. Таким образом, динамика изменения флуоресцентного сигнала в заданной системе отражает динамику изменения исследуемого биологического параметра.

Данный подход визуализации биологических процессов становится неотъемлемой частью современных исследований. Такие методы универсальны и применимы для использования в самых разных биологических объектах. С использованием флуоресцентных биосенсоров коллектив научной группы занимается исследованием физиологических и патологических процессов на моделях in vivo.

В настоящее время в группе ведутся работы по in vivo исследованиям на грызунах динамики внутриклеточных процессов  в тканях головного мозга при развитии ишемического инсульта. Еще одним модельным объектом в исследованиях группы является рыба zebrafish D. rerio. На данном объекте коллектив занимается изучением воспалительных процессов, вызванных различными факторами.

• разработка биосенсоров для регистрации гипогалогенных кислот и их производных;
• разработка биосенсоров для исследования метаболизма жирных кислот;
• разработка биосенсоров для регистрации сероводорода Н2S;
• исследование ключевых параметров клеток мозга на ранних стадиях развития ишемического инсульта;
• исследование окислительно-восстановительных процессов в тканях при воспалительных реакциях.

Важнейшим параметром клетки является соотношение окисленной и восстановленной форм глутатиона (GSSG/2GSH). Данный параметр играет первостепенную роль в реакциях тиол-дисульфидного обмена клетки, множество патологических процессов связано с нарушением регуляции баланса GSSG/2GSH. На основе красного флуоресцентного белка нашим коллективом был разработан биосенсор Grx1-roCherry. В зависимости от редокс-состояния пула глутатиона биосенсор Grx1-roCherry изменяет флуоресцентный сигнал. Данный биосенсор был успешно протестирован в режиме мультипараметрической микроскопии в комбинации с различными спектрально различающимися биосенсорами при моделировании различных патологических состояний клеток.

Shokhina AG, Kostyuk AI, Ermakova YG, Panova AS, Staroverov DB, Egorov ES, Baranov MS, van Belle GJ, Katschinski DM, Belousov VV, Bilan DS. Red fluorescent redox-sensitive biosensor Grx1-roCherry. Redox Biology. 2019; 21: 101071.

Научные проекты

Загрузка...

Билан Дмитрий Сергеевич

Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 — На карте