Научные исследования отдела метаболизма и редокс-биологии направлены на расшифровку роли ключевых интермедиатов окислительно-восстановительных процессов в физиологии и патологии, и на создании синтетических подходов к управлению свойствами живых систем. Сотрудниками отдела разрабатываются генетически кодируемые сенсоры для биоимиджинга метаболитов в клетке в режиме реального времени; молекулярные инструменты метаболической инженерии, с помощью которых можно направленно изменять уровень ключевых метаболитов в клетке; создаются новые подходы к управлению активностью широкого спектра органов и тканей с целью коррекции различных патологий. С помощью этих методов сотрудники отдела изучают метаболические основы ишемических патологий мозга и диабета 2 типа, роль антиоксидантных систем в адаптации раковых клеток к окислительному стрессу, а также создают молекулярно-оптические системы контроля сердечного ритма и секреции инсулина. К наиболее перспективным направлениям развития отдела относятся:

• Создание новых биосенсоров ключевых метаболитов на основе флуоресцентных белков, интегрированных в прокариотические белковые сенсорные домены. В настоящее время спектр метаболитов, на которые созданы биосенсоры, по прежнему ограничен.
• Создание новых инструментов метаболической инженерии на основе прокариотических ферментов, утилизирующих нехарактерные для эукариот субстраты, такие как D-аминокислоты. Будучи помещенными внутрь эукариотической клетки, эти ферменты позволяют контролировать ключевые узлы метаболических сетей и, тем самым, исследовать их роль в нормальном и патологическом функционировании клетки или органа.
• Оптическое картирование метаболических изменений при ишемии-реперфузии мозга. Подход, разработанный сотрудниками отдела, позволяет наблюдать в режиме реального времени изменения метаболических параметров мозга экспериментальных животных при инсульте с помощью биосенсоров и имплантированных в мозг оптических волокон.
• Термогенетическая стимуляция активности органов и тканей с помощью термочувствительных ионных каналов семейства TRP и различных средств контролируемой доставки в ткань тепловой энергии (ИК-излучение, сфокусированный ультразвук).

Белоусов Всеволод Вадимович

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