Институт
биоорганической химии

Липосомы представляют собой первую и хорошо зарекомендовавшую себя платформу для доставки лекарств с помощью наноразмерных носителей. В организме взаимодействия липосом, как и других наноносителей, опосредуются комплексным динамическим слоем белков плазмы, адсорбированных на поверхности, — белковой короной. В обзоре, подготовленном сотрудниками Лаборатории химии липидов, прослеживается путь от взаимодействий отдельных белков с липидным бислоем до эффектов, опосредуемых короной in vivo. В нем также критически рассмотрены современные методы выделения и анализа белковой короны и предложена классификация подходов к ее использованию на основе соотношения состав липидного бислоя–состав белковой короны–молекулярные взаимодействия–биологические эффекты липосом.

Толл-подобные рецепторы являются ключевыми участниками врожденного иммунитета. Несмотря на большое количество исследований и данных об этих белках, структурно-функциональные основы их работы до сих пор не до конца ясны. Сотрудники лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии, лаборатории биоинформационных методов комбинаторной химии и биологии ИБХ РАН совместно с коллегами из МФТИ и Чанчуньского института прикладной химии (КНР) выявили важную роль цинка в работе толл-подобного рецептора 1 и предложили возможные механизмы цинк-опосредованной активации рецептора. Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 20-­34-­70024 и опубликована в журнале Communications Biology.

Сотрудники Лаборатории моделирования бимолекулярных систем ИБХ РАН совместно с коллегами из США и Чехии выяснили структурные аспекты механизма температурной активации термочувствительных каналов на примере ионного канала TRPV3. TRPV3 – полимодальный рецептор, работающий, в том числе, как сенсор температуры в кератиноцитах. Коллективу ученых впервые в мире удалось при помощи метода криоэлектронной микроскопии запечатлеть белок в закрытом, сенситизированном (переходном) и открытом состояниях. На основании структурных данных предложен молекулярный механизм термоактивации канала, который заключается в т.н. «конформационной волне» перестроек белка и его липидного окружения. Работа опубликована в престижном журнале Nature Structural & Molecular Biology, а также была удостоена попадания на обложку номера. Подробнее

При исследовании белков, как правило, основной интерес представляют их функционально-активные участки, которые ответственны за ключевые процессы в каскаде биологических реакций. Метод ЯМР-спектроскопии позволяет на атомном уровне взглянуть на эти процессы, однако, классические подходы неизменно включают стадию полного отнесения сигналов белка, что занимает много приборного и рабочего времени. Это зачастую является «узким местом» в драг-дизайн и существенным сдерживающим фактором для выполнения проекта в кратчайшие сроки. Разрабатываемая с 2018 года в Лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии методика FOSY (FOcused SpectroscopY) позволяет преодолеть данные ограничения, проводя отнесение сигналов интересующего участка в течение нескольких часов без последующего трудозатратного анализа полученных спектров. Разработанный подход был высоко оценён профильным сообществом на конференциях ENC, ICMRBS, Euromar, PERM, ISMAR и успешно апробирован коллегами из Швейцарии, Швеции, Испании, США, Греции и Германии.

Сотрудники Лаборатории молекулярной иммунологии с коллегами из других институтов провели первое широкое исследование, позволившее определить скорость разрушения различных магнитных частиц в организме животного. Для этого был разработан новый магнитный спектральный метод детекции, позволивший проводить неинвазивные измерения старения наночастиц и отличать сигнал от наноагентов от того железа, которое содержится в организме. В работе было показано влияние на деградацию частиц 5 факторов: дозы, размера частиц, заряда и полимера их поверхности, а также расположения магнитных ядер внутри частиц. Понимание долговременной судьбы наночастиц в организме позволит разрабатывать более безопасные материалы для терапии и диагностики. Работа была опубликована в престижном журнале ACS Nano. Подробнее