Бочаров Эдуард Валерьевич
Доктор наук Главный научный сотрудник (Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии) ResearcherID: R-5231-2016, Scopus: 7004085574, ORCID: 0000-0002-3635-1609 русский, английский, немецкий структурная биология, биофизика, спектроскопия ЯМР, молекулярное моделирование, белковая инженерия, белки и пептиды, динамика, структура, межмолекулярные взаимодействия, молекулярные механизмы патогенеза, таргетные лекарственные препараты |
Родился 4 июля 1970 года в городе Жуковский Московская области. В 1993 году закончил факультет Физико-Химической Биологии МФТИ. Дипломная работа “Пространственная структура трансмембранных сегментов C, Е и G бактериоопсина по данным двумерной спектроскопии 1H-ЯМР” была выполнена в группе ЯМР Лаборатории Спектрального Анализа ИБХ РАН. Закончив аспирантуру ИБХ РАН, Бочаров Э.В. в 1998 году защитил кандидатскую диссертацию на тему "Пространственная структура и динамика белка L7 из рибосомы Escherichia coli" (специальность 02.00.10 – Биоорганическая химия). 1999-2003 г.г., приглашённый ученый (visiting scientist) в Шведском ЯМР-центре Университета г. Гетеборг (руководитель проф. д-р. М.Биллитер). С 2002 года старший научный сотрудник лаборатории Биомолекулярной ЯМР-спектроскопии отдела Структурной Биологии (руководитель проф. д-р. А.С.Арсеньев) ИБХ РАН.
Персональные гранты и стипендии: 1992-1993 г.г., студенческие стипендии мэра г. Москвы; 1995-1997 г.г., аспирантские стипендии научно-образовательной программы “Фонда Сороса”; 2000-2003 г.г., государственные стипендии РФ “Выдающийся молодой ученый”; 2004-2005 г.г., грант Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых.
Образование
Период обучения | Страна, город | Учебное заведение | Дополнительная информация |
---|---|---|---|
1993–1997 | Москва | аспирантура ИБХ РАН | |
1987–1993 | Долгопрудный | ФФХБ МФТИ |
Работа
Период работы | Страна, город | Название компании | Дополнительная информация |
---|---|---|---|
2002–наст.вр. | Москва | ИБХ РАН | старший научный сотрудник |
1999–2002 | Москва | ИБХ РАН | научный сотрудник |
Работа в ИБХ
2024–наст.вр. | Главный научный сотрудник | Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии |
2002–2024 | Старший научный сотрудник | Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии |
Степени и звания
2024 | Доктор наук (Физико-математические науки, 1.5.2. — Биофизика) |
1998 | Кандидат наук (Химические науки, 02.00.10 — Биоорганическая химия) |
Навыки
Методы гетероядерной ЯМР-спектроскопии высокого разрешения и молекулярного моделирования для исследования структуры и динамики низкомолекулярных соединений и биологических макромолекул.
Научные интересы
Научные интересы относятся к области структурно-динамических исследований белков и их комплексов с биомолекулами (липидами, ДНК, РНК и т.д.) методами гетероядерной ЯМР-спектроскопии высокого разрешениям в интеграции с другими методами структурной биологии и биофизики. Разработка новых методик ЯМР-спектроскопии для изучения подвижных белковых комплексов.
Основные работы посвящены исследованиям молекулярных механизмов биологической активности мембранных и мембраноактивных белков в норме и при патогенезе различных заболеваний человека (в том числе, онкологических и нейродегенеративных). В последние годы основные исследования направлены на установление биофизических принципов проведения сигнала рецепторами через мембрану клетки, а также функционирования мембранных белков в макромолекулярных комплексах. Особое внимание уделяется изучению аллостерических конформационных перестроек, белок-белковых и белок-липидных взаимодействий компонент цитохром Р450-зависимых систем, рецепторных тирозинкиназ (РТК) и РТК-подобных рецепторов, белка-предшественника β-амилоида (мутации в которых связаны с онкогенезом и болезнью Альцгеймера) для разработки перспективных лекарственных соединений. В то же время, часть работ направлена на исследования структурно-динамических свойств растворимых белков и их комплексов, в том числе рибосомных белков, цитокинов, цитохромов, гистоноподобных HU-белков из патогенных бактерий, пептидных и белковых токсинов из растений и животных.
Реализация научных Проектов в качестве Руководителя:
- 2001 г., РФФИ 01-04-48651-а и 01-04-06130-мас по теме «Пространственная структура и динамика рибосомного белка L7/L12 из Еsсhеriсhiа соli в растворе»;
- 2001-2002 г.г., РФФИ 01-04-06130-мас и 02-04-06650-мас «Исследование фемто- микросекундной внутримолекулярной динамики белков с использованием новых методов гетероядерной спектроскопии ЯМР»;
- 2003 г., РФФИ 03-04-06408-мас «Исследование взаимосвязи пространственной структуры и внутримолекулярной подвижности биологически активных полипептидов с их функцией»;
- 2003-2005 г.г., РФФИ 03-04-49011-а «Учет конформационной подвижности при описании электростатических взаимодействий в белках с помощью новых методов гетероядерной спектроскопии ЯМР и молекулярной динамики»;
- 2006-2008 г.г., РФФИ 06-04-49740-а «Структурно-динамические исследования трансмембранных доменов рецепторных протеинкиназ современными методами гетероядерной спектроскопии ЯМР и молекулярной динамики»;
- 2009-2011 г.г., РФФИ 09-04-00551-а «Структурно-динамический анализ специфических взаимодействий трансмембранных доменов рецепторных тирозинкиназ в норме и патологии»;
- 2012-2014 г.г., РФФИ 12-04-01816-а «Структурные, кинетические и термодинамические аспекты специфических взаимодействий трансмембранных доменов рецепторных тирозинкиназ в норме и патологии»;
- 2015-2017 г.г., РФФИ 15-04-07983-а «Установление молекулярных механизмов влияния патогенных мутаций в трансмембранных доменах на активность рецепторных тирозинкиназ»;
- 2018-2020 г.г., РФФИ 18-04-01289-а «Структурные аспекты воздействия онкогенных мутаций в трансмембранных доменах рецепторных тирозинкиназ на проведение сигнала через мембрану клетки»;
- 2020-2022 г.г., РФФИ 20-54-00041-Бел-а «Анализ взаимодействия мембран-связанных компонентов цитохром P450-зависимых систем человека с использованием методов интегративной структурной биологии»;
- 2020-2022 г.г., РНФ 20-64-46027 «Структурно-динамические исследования внутри- и межмолекулярных взаимодействий амилоидогенных пептидов и их предшественников для установления молекулярных механизмов патогенеза и разработки таргетных методов терапии нейродегенеративных заболеваний»;
- 2023-2025 г.г., РНФ 23-44-10021 (международный, совместно с БРФФИ) «Конформационная динамика в образовании и функционировании биомакромолекулярных комплексов для биомедицинских и фармацевтических разработок».
Научные результаты
С помощью комплексного подхода на основе гетероядерной ЯМР-спектроскопии в интеграции взаимодополняющих методов структурной биологии, биохимии и биофизики были раскрыты молекулярные механизмы функционирования для целого ряда белков из различных биологических систем и предложены способы воздействия на их биологическую активность. Предложен липид-опосредованный механизм передачи сигнала через липидную мембрану рецепторами I-го типа. Описаны молекулярные механизмы для ряда патогенных мутаций в мембранных белках, ответственных за онкогенные и нейродегенеративные заболевания. Разработаны передовые методики для ЯМР-исследований белков и их макромолекулярных комплексов.
Установлено более 40 пространственных структур мембранных и растворимых белков, расшифрован ряд структур низкомолекулярных соединений. Автор более 100 научных статей и монографий с H-index=28 и общей цитируемостью более 2000 (в соответствии с WoS & Scopus).
В результате передовых исследований мембранных белков вместе с коллегами впервые были описаны структурно-динамические свойства и специфическая ассоциация ТМ доменов дикого типа и мутантных форм проапоптозного белка BNIP3, белка-предшественника β-амилоида и РТК-подобных рецепторов, принадлежащих семействам рецепторов фактора роста фибробластов FGFR, рецепторов эфринов EphR, рецепторов эпидермальных факторов роста EGFR/ErbB/HER1-4, рецепторов тромбоцитарного фактора роста PDGFR, рецепторов инсулина InsR/IRR/EGFIR, а также рецептора гормона роста человека hGHR, ассоциированного с внутриклеточной JAK2 киназой.
За последние 5 лет (с 2018 г.) проведены пионерские исследования липид-опосредованного механизма передачи сигнала через мембрану клетки: из сопоставления полученных данных о конформационном поведении ТМ доменов РТК из различных семейств с литературными данными для лиганд-связывающих, примембранных и киназных доменов предложен новый механизм передачи сигнала РТК через мембрану клетки посредством согласованных белок-белкового и белок-липидного взаимодействий. Более того, с помощью методов структурной биологии была изучена конформационная динамика полноразмерного инсулиноподобного рецептора IRR в мембранном окружении.
Вместе с российскими и французскими коллегами проведены пионерские исследования мембраносвязанной нейраминидазы NEU1 из организма человека, при которых предложены и протестированы трансмембранные пептиды, ингибирующие биологическую активность данного фермента, что важно для терапии ряда заболеваний.
Вместе с российскими и немецкими коллегами проведены исследования механизмов межмолекулярных взаимодействий пептидов β-амилоида Aβ и мембранных фрагментов APP (субстратов мембранных секретаз, предшественников Aβ) с их молекулярными мишенями и фармакологическими соединениями перспективными для терапии болезни Альцгеймера. Так был раскрыт молекулярный механизм развития болезни Альцгеймера, связанный с влиянием семейной «Австралийской» мутации L723P на структурно-динамические свойства ТМ сегмента белка-предшественника β-амилоида (АРР). Также продемонстрировано, что D-энантиомерный пептид D3, разработанный для терапии болезни Альцгеймера и показавший свою эффективность in vitro и in vivo в предотвращении токсичной олигомеризации Aβ, динамически взаимодействует с прилегающей к мембране областью белка APP, содержащей амилоидогенную область Aβ.
Кроме того, для изучения высокоподвижных белков с изменяемой конформацией, таких как тау-белок, избыточное фосфорилирование которого при болезнях Альцгеймера и Паркинсона приводит к образованию нейрофибриллярных клубков и патологий микротрубочек, была разработана новая методика гетероядерной ЯМР-спектроскопии высокого разрешения FOSY (FOcused SpectroscopY), которая позволяет проводить экспресс-анализ ЯМР-сигналов только для функционально важных внутренне-неупорядоченных (IDP) участков мембранных и растворимых белков.
Членство в сообществах
Российское общество Биохимиков и Молекулярных Биологов, Biophysical society, FEBS.