Институт
биоорганической химии

Эволюция белков происходит в пространстве возможных аминокислотных последовательностей. То, как это пространство заполнено функциональными белковыми сиквенсами и насколько ограничено перемещение между ними, в значительной степени неизвестно. В новой работе, опубликованной в журнале PLOS Genetics, сотрудники группы молекулярных меток для оптической наноскопии и группы синтетической биологии ИБХ РАН совместно с коллегами из других институтов впервые экспериментально охарактеризовали эволюционно значимый сегмент ландшафта приспособленности белок-кодирующего гена. Результаты исследования проясняют механизмы эволюции белковых молекул, демонстрируя, как структура белка ограничивает пространство возможных аминокислотных последовательностей.

Проблема доставки противораковых лекарств очень актуальна, потому что практически все применяемые противораковые лекарства плохо растворимы в воде и обладают низкой селективностью по отношению к опухолевым клеткам, что приводит к появлению побочных эффектов. Наиболее известными наноносителями для доставки лекарств, которые позволяют частично решить эти проблемы, и  которые уже нашли свое место на фармацевтическом рынке, являются липосомы. Однако при всех своих достоинствах липосомы не обладают достаточной стабильностью для длительного циркулирования в кровотоке. В Лаборатории биомедицинских материалов ИБХ РАН (под руководством д.х.н. Марквичевой Е.А.) совместно с коллегами из Московского технологического университета (кампус МИТХТ) создали 4 типа липосом нового типа - керасом, которые отличаются повышенной стабильностью и способны обеспечить пролонгированное высвобождение различных лекарств, в частности доксорубицина. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Science & Engineering C.

Подробнее

Нарушения функционирования никотиновых ацетилхолиновых рецепторов (нАХР) наблюдаются при различных психических и нейродегенеративных заболеваниях, в связи с чем поиск и дизайн лигандов нАХР представляет особый интерес. В рамках совместной работы сотрудников Отдела молекулярной нейроиммунной сигнализации под руководством проф. В.И. Цетлина и коллег из Университета Флоренции были сконструированы новые аналоги никотина, с помощью радиолигандного анализа показано их сродство к α4β2 и α7 нАХР. С использованием методов электрофизиологии и кальциевого имиджинга были выявлены агонистические свойства ряда соединений по отношению к α7 и α3β2 нАХР, в то время как для α4β2 соединения 1a и 2a оказались частичными антагонистами. Результаты опубликованы в журнале Journal of Medicinal Chemistry.

Считается, что кишечные комменсалы играют важную роль в регуляции врожденного иммунитета, стимулируя (priming) начало продукции естественных антител (еАТ) В1-клетками. Однако, экспериментально это пока еще слабо подтверждено. В данной работе найдены корреляции репертуара анти-гликановых еАТ (составляют около половины всех еАТ человека) с составом микробиоты кишечника, который изучен с помощью метагеномного секвенирования (данные получены на мышиной модели). Полученные результаты предполагают возможность направленного регулирования врожденного иммунитета с помощью комменсальных бактерий. Работа, выполненная с участием сотрудников Лаборатории углеводов, опубликована в журнале Frontiers in Immunology. Статья представляет собой результат цикла исследований еАТ; ранее было показано, что некоторые еАТ способствуют развитию инфекции, а также, что у «линейных» мышей репертуары еАТ полностью не совпадают.

Важной задачей современной органической химии является создание новых систем флуоресцентной визуализации процессов протекающих в живых системах. Одним из ключевых компонентов таких систем являются разнообразные низкомолекулярные красители, на роль которых отлично подходят различные производные хромофоров флуоресцентных белков. Одновременно использование квантово-механических расчетов и химического синтеза  позволило понять базовые принципы построения новых производных хромофоров флуоресцентных белков, обладающих более яркой флуоресценцией, лежащей в длинноволновой области. Данное открытие сделано совместно коллективами Группы химии гетероциклических соединений и Лаборатории проф. Фанга из Орегона, и опубликовано в журнале Chemical Communications.