Лаборатория биокатализа была основана в ИБХ в 1997 г. В лаборатории развивается два основных проекта, которые идейно вышли из пионерских работ заведующего лабораторией профессора Габибова.

Первая группа под руководством Ивана Смирнова продолжает заниматься классической «абзимологией» (абзимы - антитела, обладающие свойствами ферментов), но уже на качественно новом уровне. Здесь ищется баланс между комбинаторными методами и рациональным дизайном с целью создания белков с заранее заданными свойствами de novo. В последнее время группа активно осваивает микрофлюидные технологии для осуществления многопараметрического скрининга клонов биокатализаторов и вообще клеток.

Вторая группа под руководством Алексея Белогурова изучает молекулярные основы аутоиммунных процессов с уклоном в аутоиммунную нейродегенерацию. В основном, на повестке дня стоит хроническое демиелинизирующее заболевание центральной нервной системы — рассеянный склероз, и в последнее время и нейродегенерация периферической нервной системы — синдром Гийена-Барре. В лаборатории разрабатываются скрининговые технологии, например дрожжевой, фаговый и лентивирусный дисплеи (в этих работах участвует группа Татьяны Бобик).

Ранее в лаборатории были достигнуты значительные успехи в области биотехнологии – экспрессии белков, например, факторов крови, антител в прокариотических системах и в клеточной линии СНО. Огромный вклад в эти исследования внесла профессор Наталья Пономаренко.

Лаборатория имеет широкий круг партнеров, как в Институте, так и за его пределами. Совместно с Лабораторией протеомики изучается рассеянный склероз и синдром Гийена-Барре, ведется работа над созданием иммунотоксинов с Лабораторией инженерии белка и Лабораторией молекулярной иммунологии, ведется изучение ионных каналов в аутореактивных лимфоцитах вместе с Группой молекулярных инструментов для нейробиологии.

Кроме того, Лаборатория сотрудничает с Европейской молекулярно-биологической лабораторией в Гамбурге, с НИИ физико-химической медицины, Центром нанотехнологий РАН, Институтом химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, НТЦ «БиоКлиникум» и НИИ физико-химической биологии им. А.Н. Белозерского МГУ. Лаборатория дружит и с несколькими выдающимися личностями: нобелевскими лауреатами Аароном Чехановером и Сиднеем Альтманом, бывшим президентом Института Скриппса и отцом современной абзимологии Ричардом Лернером и многими другими.

• Общие проблемы биокатализа, структурно-функциональные взаимоотношения, определяющие каталитическую эффективность биокатализатора, искусственные ферменты, каталитические антитела-абзимы.
• Проблемы индукции каталитической активности молекул суперсемейства иммуноглобулинов.
• Антиидиотипические антитела как модель, обеспечивающая передачу функциональной активности белковой молекулы.
• Проблемы природной каталитической активности и корреляция каталитической активности антител по отношению к аутоантигенам с глубиной развития патологических процессов.
• Молекулярные основы аутоиммунных заболеваний. Роль протеасомы в аутоимунных патологиях ЦНС. Животные модели аутоиммунных процессов. Проблемы направленного элиминирования патологических В-лимфоцитов.
• Создание каталитических вакцин, способных разрушать низкомолекулярные токсины, фосфорорганические яды и белки оболочки вирусов, в частности ВИЧ.
• Каталитические антитела к биополимерам.
• Антитела-протеазы и ДНКазы. Проблемы цитотоксичности аутоантител и механизмы апоптоза (совместно с Лабораторией иммунологии рака Института биологии гена РАН).
• Протеазы, индуцируемые при аутоиммунных процессах. Протеазы патогенов (совместно с лабораторией химии ферментов ИБХ РАН). Комбинаторные подходы (в частности фаговый дисплей) для поиска эффективных субстратов протеаз. ДНК-топоизомеразы и механизмы взаимодействия с противораковыми препаратами. Механизмы действия эстераз.
• Биотехнологические исследования (совместно с лабораторией биотехнологии ИБХ РАН): создание лекарственных препаратов на основе рекомбинантных белков, экспрессируемых в про- и эукариотических системах. Получение пролонгированных лекарственных средств с помощью полисиалирования, получение комбинированных ДНК-белковых вакцин.

• Высказано предположение о наличии «природной каталитической активности» антител по отношению к аутоантигенам при патологических процессах в организме человека и у модельных животных.
• Открыты природные ДНК-абзимы. Показаны цитотоксические эффекты этих антител. Установлен молекулярный механизм их действия на уровне 3D. Показано, что каталитические антитела могут быть получены как антиидиотипические антитела к ферментам.
• Получена искусственная протеаза и ацетилхолинэстераза (совместно с технологическим университетом —  г. Компьень, Франция). Продемонстрировано ее специфическое взаимодействие с аналогами фосфорорганических отравляющих веществ.
• Установлен механизм действия, получены кристаллы и разрешена трехмерная структура первого каталитического антитела, взаимодействующего с аналогами фосфорорганических отравляющих веществ. Показана ДНК-гидролизующая активность этого антитела и установлен механизм его действия.
• Найден способ получения эпитоп-специфические каталитических антител-протеаз.
• Получены антитела, специфически разрезающие поверхностный белок оболочки ВИЧ, gp120. Обнаружена сайт-специфическая деградация основного белка миелина под действием аутоантител, выделенных из сывороток крови больных рассеянным склерозом и модельных животных, развивающих ЕАЕ (экспериментальный аутоиммунный энцефаломиелит) и продемонстрирован диагностический и прогностический потенциал этого эффекта.
• Установлена роль убиквитин-независимого протеолиза основного белка миелина в развитии нейродегенеративных патологий ЦНС.
• Впервые предложен метод оптической детекции ДНК-топоизомеразной реакции. Установлен кинетический механизм ДНК-топоизомераз.
• С помощью методов предстационарной кинетики установлен механизм действия летального фактора сибирской язвы.
• Совместно с лабораторией биотехнологии ИБХ РАН получен отечественный препарат «Растан» (рекомбинантный гормон роста человека), колониестимулирующий фактор, рекомбинантный фактор свертывания крови VII.

Научные проекты

Загрузка...

Габибов Александр Габибович

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