Институт
биоорганической химии

В фильме Аватар изображен фантастический мир с пышной растительностью и завораживающими биолюминесцентными джунглями. Но то, что еще недавно казалось фантастикой – светящиеся растения – теперь становится реальностью благодаря современным достижениям в области генетики и биохимии. Коллектив ученых из ИБХ РАН совместно с российскими и зарубежными коллегами опубликовал в журнале Nature Biotechnology статью, где описывается создание растений, свечение которых видно невооруженным глазом. Ученые заметили, что метаболизм биолюминесцентных грибов и обычных растений имеет много общего. Они успешно перенесли необходимую для свечения ДНК из грибов в растения, создав растения с устойчивым свечением, превосходящим по яркости все предыдущие подходы. Подробнее

Ученые из Отдела молекулярной нейроиммунной сигнализации ИБХ РАН совместно с коллегами из Института биофизики клетки в г. Пущино и Научного центра неврологии в Москве исследовали необычное действие положительного аллостерического модулятора никотинового ацетилхолинового рецептора α7 подтипа (нАХР α7) млекопитающих на никотиновые рецепторы большого прудовика. У человека и других млекопитающих никотиновые рецепторы опосредуют возбуждающий постсинаптический потенциал и являются неселективными катионными каналами. В нейронах моллюсков наряду с катион-проводящими холинорецепторами экспрессируются анион-проводящие тормозные рецепторы, при этом они близки к нАХР α7 млекопитающих по фармакологическому профилю. Воздействие на нАХР α7 считается перспективным путем влияния на различные патологические процессы (рак, психические и нейродегенеративные заболевания). Одним из таких воздействий является положительная аллостерическая модуляция - повышение активности рецептора под действием веществ-модуляторов. Ученые задались вопросом, как отреагирует на положительный модулятор нАХР α7 млекопитающих тормозный рецептор прудовика. Оказалось, что рецепторы моллюска не только проводят ионы противоположного знака, но и кардинально отличаются по своей реакции на модулятор рецепторов млекопитающих. Работа опубликована в Journal of Neurochemistry.

Команда ученых из Лаборатории внесинаптической передачи в сотрудничестве с Лабораторией структурной биологии ионных каналов, Лабораторией биоинженерии нейромодуляторов и нейрорецепторов ИБХ РАН и коллегами из Манчестерского университета продемонстрировала, что сокращение потребления пищи у мышей ведет к морфологическим и функциональным изменениям в астроцитах гиппокампа в результате которых увеличивается эффективность захвата глутамата и удаления калия во время синаптической передачи. В свою очередь, это влияет на увеличение синаптической потенциации, которая является клеточным механизмом обучения и памяти. Таким образом, было показано, что диета со сниженным потреблением калорий обеспечивает основу для улучшения обучения и памяти посредством морфофункционального ремоделирования астроцитов. Работа опубликована в Cell Death & Disease. Подробнее

Команда ученых из  Отдела молекулярной нейроиммунной сигнализации, Отдела структурной биологии ИБХ РАН и физиков МГУ, под руководством Цетлина Виктора Ионовича, разработала комплексный подход для анализа лиганд-рецепторных взаимодействий на примере α-нейротоксинов яда змей и пептида НАР - комбинаторного пептида, гомологичного фрагменту альфа-субъединицы никотинового ацетилхолинового рецептора (нАХР), который связывает альфа-бунгаротоксин (высокоэффективный блокатор нАХР) с тем же наномольным сродством, что и вся мультисубединичная молекула нАХР. Однако ученые установили, что никакие другие антагонисты и агонисты НАР не связывает, или связывает крайне слабо. Чтобы разобраться в причинах этого и был разработан упомянутый комплексный подход, который включает анализ имеющихся данных кристаллографии и ЯМР о структурах нейротоксических белков и пептидов с различными моделями нАХР (включая НАР) и компьютерное моделирование. Этот метод применялся для нахождения такого аналога НАР, который будет иметь достаточно высокое сродство и к альфа-кобратоксину. Работа опубликована в журнале Scientific Reports. Подробнее

Низкомолекулярные соединения играют важнейшую роль во многих биологических процессах и используются в роли лекарственных средств и иных инструментов биологических исследований. Появление новых классов подобных веществ невозможно без разработки новых методов синтеза. В результате совместной работы, проведенной Лабораторией биоинформационных методов комбинаторной химии и биологии и Группой гетероциклических соединений при технической поддержке Лаборатории биомолекулярной ЯМР-спектроскопии, был разработан новый уникальный метод синтеза спироциклических производных, основанный на использовании нового класса циклопропанов. Результат исследования опубликован в журнале Organic Letters. Подробнее