Отдел Биокинетики заведующий отделом доктор химических наук, профессор Витас Швядас
отдел биохимии животной клетки
заведующий отделом – доктор биологических наук, профессор Владимир Израилевич Муронец
Отдел биохимии животной клетки организован в 1965 году Сергеем Евгеньевичем Севериным, выдающимся российским биохимиком, блестящим педагогом и организатором отечественной науки. Он был академиком АН СССР и АМН СССР, иностранным членом нескольких академий, президентом Всесоюзного биохимического общества, главным редактором журнала "Биохимия", заведующим кафедрой биохимии биологического факультета МГУ. С.Е. Северин руководил отделом с 1965 по 1988 г., заведующие отделом в последующие годы – проф. Г.А.Кочетов (1988 - 1996 г.г.), в настоящее время главный научный сотрудник отдела, и проф. В.И. Муронец (с 1996 г. по настоящее время).
В структуру отдела входит лаборатория NAD-зависимых дегидрогеназ (зав. – дбн, проф. Н.К. Наградова). Основные сотрудники отдела: дбн, проф. Г.А. Кочетов, дхн В.И. Буник, кбн Р.А. Асриянц, кбн И.А. Быкова, кбн Л.Е. Мешалкина, кбн О.Н. Соловьева, кбн Е.В. Шмальгаузен.
Отдел ведет научные исследования по следующим основным направлениям. Изучение роли глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы в индукции апоптоза (рук. – проф. В.И. Муронец). Роль шаперонов в предотвращении агрегации белков (рук. – проф. В.И. Муронец). Структура, механизм действия и регуляция тиаминдифосфат-зависимых ферментов (рук. – проф. Г.А. Кочетов). Изучение роли 2-оксоглутаратдегидрогеназного комплекса при нейродегенеративных заболеваниях (рук. – дхн В.И. Буник).
Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. "Роль глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы в индукции апоптоза" (РФФИ, 2002-2004); "Антиденатуранты как препараты против болезней, обусловленных конденсацией белков" (грант НАТО, 2003-2004, совместно с кафедрой фармакологии Римского университета (Италия), кафедрой биотехнологии Химического центра Лундского университета (Швеция) и кафедрой биохимии Белорусского государственного университета (Белоруссия)); Международный научно-технический проект "Исследование структуры и функции ферментов, как фундаментальной основы биотехнологических процессов" (1995-2002) совместно с Каролинским Институтом (Стокгольм, Швеция) и Институтом Биохимии Университета Мартина-Лютера (Галле, Германия), в образовательной программе Медицинской школы Бостонского университета (RIMES (Research Integrating Molecular and Environmental Sciences) Program, грант NSF, 2002-2005, США), с 1996 г. проводят совместные исследования с лабораторией энзимологии Университета гор. Нанси (Франция) и с кафедрой биотехнологии Химического центра Лундского университета (Швеция), а также с Институтом Биологии Развития Макса Планка гор. Тюбинген (Германия), Институтом медицинских исследований Бурка гор. Нью-Йорк (США) и Институтом структурной биологии гор. Гренобль (Франция). Гранты: ряд грантов РФФИ, Федеральной программы "Ведущие научные школы", "Международные проекты" Миннауки РФ, НАТО.
Основные научные достижения отдела:
Идентифицирована каталитически активная N1'H–иминотаутомерная форма кофермента в составе транскетолазы [Kovina et al. 2002]; показана способность транскетолазы катализировать, наряду с обычной двусубстратной реакцией, и односубстратную, с использованием только субстрата-донора [Bykova et al., 2001]. Предложена и доказана гипотеза разобщения окисления и фосфорилирования в гликолизе при мягком окислении глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы перекисными соединениями [Schmalhausen, Muronetz, 1997; Schmalhausen et al., 1997]. Разработана система искусственных шаперонов на основе иммобилизованных антител против денатурированных белков [Muronetz et al., 2000]. Доказано влияние окисления на транслокацию глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы из цитоплазмы в ядро при индукции апоптоза перекисью водорода [Arutyunova et al., 2003]. Установлен механизм активирующего действия тиоредоксина на комплексы дегидрогеназ 2-оксокислот [Bunik V et al., 1999], исследована роль и механизм инактивации 2-оксоглутаратдегидрогеназного комплекса при нейродегенеративных заболеваниях [Bunik, 2003].
Научные достижения отдела отмечены: Ленинской премией (С.Е.Северин), двумя Государственными премиями (Г.А.Кочетов, Н.К.Наградова), 1-й премией Минвуза СССР за лучшую научную работу ВУЗ'ов (Г.А.Кочетов), двумя премиями Европейской академии для молодых ученых (Е.В.Шмальгаузен, М.В.Ковина), двумя премиями им. А.Д. Каулена для молодых ученых НИИФХБ МГУ (И.А.Севастьянова, О.Н.Ивинова).
Основные научные публикации отдела:
Muronetz VI, Kazakov SV, Dainiak MB, Izumrudov VA, Galaev IY, Mattiasson B. Interaction of antibodies and antigens conjugated with synthetic polyanions: on the way of creating an artificial chaperone. Biochim Biophys Acta. 2000; 1475: 141-50.
Bunik V, Raddatz G, Lemaire S, Meyer Y, Jacquot JP, Bisswanger H. Interaction of thioredoxins with target proteins: role of particular structural elements and electrostatic properties of thioredoxins in their interplay with 2-oxoacid dehydrogenase complexes. Protein Sci. 1999; 8: 65-74.
McCartney RG, Rice JE, Sanderson SJ, Bunik V, Lindsay H, Lindsay JG. Subunit interactions in the mammalian alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex. Evidence for direct association of the alpha-ketoglutarate dehydrogenase and dihydrolipoamide dehydrogenase components. J Biol Chem. 1998; 273: 24158-64.
Bunik V, Follmann H, Bisswanger H. Activation of mitochondrial 2-oxoacid dehydrogenases by thioredoxin. Biol Chem. 1997; 378: 1125-30.
Schmalhausen EV, Muronetz VI. An uncoupling of the processes of oxidation and phosphorylation in glycolysis. Biosci Rep. 1997; 17: 521-7.
Schmalhausen EV, Muronetz VI, Nagradova NK. Rabbit muscle GAPDH: non-phosphorylating dehydrogenase activity induced by hydrogen peroxide. FEBS Lett. 1997; 414: 247-52.
Fokina KV, Dainyak MB, Nagradova NK, Muronetz VI. A study on the complexes between human erythrocyte enzymes participating in the conversions of 1,3-diphosphoglycerate. Arch Biochem Biophys. 1997; 345: 185-92.
Kochetov GA. Transketolase from yeast, rat liver and pig liver. Methods Enzymol. 1982; 90: 209-23.
Nagradova NK, Ashmarina LI, Asryants RA, Cherednikova TV, Golovina TO, Muronetz VI. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: the role of subunit interactions in enzyme functioning. Adv Enzyme Regul. 1980; 19: 171-204.
Meshalkina LE, Kochetov GA. The functional identity of the active centers of transketolase. Biochim Biophys Acta. 1979; 571: 218-23.
Nagradova NK, Asryants RA, Benkevich NV. The role of arginine residues in the function of D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Biochim Biophys Acta. 1978; 527: 319-26.
Muronetz VI, Golovina TO, Nagradova NK. Rat skeletal muscle glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: adenine nucleotide-induced inactivation. Arch Biochem Biophys. 1976; 177: 16-23.
Основные публикации за последние 3 года:
Bunik VI. 2-Oxo acid dehydrogenase complexes in redox regulation. Eur J Biochem. 2003; 270: 1036-42. Review.
Bunik VI. 2-Oxo acid dehydrogenase complexes of multicellular organisms. Eur J Biochem. 2003; 270: 1035. Review.
Bunik VI, Sievers C. Inactivation of the 2-oxo acid dehydrogenase complexes upon generation of intrinsic radical species. Eur J Biochem. 2002; 269: 5004-15.
Pushkin A, Abuladze N, Newman D, Muronets V, Sassani P, Tatishchev S, Kurtz I. The COOH termini of NBC3 and the 56-kDa H+-ATPase subunit are PDZ motifs involved in their interaction. Am J Physiol Cell Physiol. 2003; 284: 667-73.
Schmalhausen EV, Pleten' AP, Muronetz VI. Ascorbate-induced oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 308: 492-6.
Arutyunova EI, Danshina PV, Domnina LV, Pleten AP, Muronetz VI. Oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase enhances its binding to nucleic acids. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 307: 547-52.
Muronetz VI, Korpela T. Isolation of antigens and antibodies by affinity chromatography. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2003; 790: 53-66.
Arutyunov DY, Muronetz VI. The activation of glycolysis performed by the non-phosphorylatingglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in the model system. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 300: 149-54.
Пирогов СВ, Коц АЯ, Мельникова СФ, Постников АБ, Бетин ВЛ, Шмальгаузен ЕВ, Хропов ЮВ Муронец В.И, Целинский ИВ, Буларгина ТВ. Производные 1,4,2,5-диоксадиазина. Патент на изобретение № 2212409 Российской Федерации от 20 сентября 2003 г.
Даньшина ПВ, Шмальгаузен ЕВ, Арутюнов ДЮ, Плетень АП, Муронец ВИ. Ускорение гликолиза нефосфорилирующей и окисленной фосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназами. Биохимия. 2003; 68: 725-33.
Roitel O, Ivinova O, Muronetz V, Nagradova N, Branlant G. Thermal unfolding used as a probe to characterize the intra- and intersubunit stabilizing interactions in phosphorylating D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Bacillus stearothermophilus. Biochemistry. 2002; 41: 7556-64.
Kovina MV, Bykova IA, Solovjeva ON, Meshalkina LE, Kochetov GA. The origin of the absorbtion band induced through the interaction between apotransketolase and thiamin diphosphate. Biochem Biophys. Res Commun. 2002; 294: 155-160.130
Кочетов Г.А. Функциональная подвижность молекулы транскетолазы (обзор). Биохимия. 2001; 66: 1335-45.
Bykova IA, Solovjeva ON, Meshalkina LE, Kovina MV, Kochetov GA. One-substrate transketolase-catalyzed reaction. Biochem Biophys Res Commun. 2001; 280: 845-7.
Nagradova NK. Interdomain interactions in oligomeric enzymes: creation of asymmetry in homo-oligomers and role in metabolite channeling between active centers of hetero-oligomers. FEBS Lett. 2001; 487: 327-32.
Danshina PV, Schmalhausen EV, Avetisyan AV, Muronetz VI. Mildly oxidized glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase as a possible regulator of glycolysis. IUBMB Life. 2001; 51: 309-14.
Muronetz VI, Sholukh M, Korpela T. Use of protein-protein interactions in affinity chromatography. J Biochem Biophys Methods. 2001; 49: 29-47. Review.
Сотрудники отдела проводят большую педагогическую работу на кафедре биохимии биологического факультета: курсы лекций читают профессора Н.К. Наградова и В.И. Муронец, сотрудники и аспиранты отдела ведут большой практикум, руководят курсовыми и дипломными работами. В настоящее время в отделе работают 4 аспиранта и 3 дипломника. С 2001 по 2003 год аспирантами отдела защищено 6 кандидатский диссертаций (биол. науки), а сотрудниками и докторантами – 2 докторских диссертации (хим. и биол. науки).
Отдел БИОЭНЕРГЕТИКИ
заведующий отделом – академик РАН,
доктор биологических наук, профессор
Владимир Петрович Скулачев
Отдел биоэнергетики организован в 1965 году. С момента организации и по настоящее время его бессменным руководителем является акад. В.П.Скулачев.
В структуру отдела входят: лаборатория биологически свободного окисления (зав. – дбн. Е.Н. Мохова), лаборатория структуры и функции митохондрий (зав. – дбн, проф. Д.Б. Зоров), лаборатория структуры и функции биомембран (зав. – дбн, проф. Л.С. Ягужинский), лаборатория электрогенных фотопроцесов (зав. – дбн А.Ю. Семенов), а также научные группы акад. В.П. Скулачева, дбн Ю.Н. Антоненко, дбн Л.Е. Бакеевой, кбн М.С. Мунтян и кбн Б.В. Черняка, кфмн О.В. Демина. Основные сотрудники отдела: дбн Н.К. Исаев, дбн М.Д. Мамедов, дбн Л.С. Хайлова, кбн М.Ю. Высоких, кбн В.И. Дедухова, кбн В.Ю. Ерукова, кбн О.В. Маркова, кбн Е.Г. Смирнова, кбн А.В. Пустовидко, кбн Т.И. Рокицкая, кбн В.Б. Сапрунова, инженеры А.А. Заспа, Р.А. Тило, ст. лаб. М.Л. Домнинская.
Основные направления научных исследований. Изучение механизмов регуляции и физиологической значимости разных путей активации свободного (не сопряженного с синтезом АТФ) окисления в митохондриях. Исследование роли митохондрий в апоптозе и феноптозе. Исследование молекулярных механизмов старения и роли митохондрий в этом процессе. Изучение электрогенных стадий в работе комплекса фотосистемы I и бактериальных хроматофоров. Исследования на модельных системах искусственных бислойных мембран.
Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. Программа "Интеграция" совместно с биологическим и медицинским факультетами МГУ, совместный научно-исследовательский проект с Институтом биоорганической химии им. М.В. Шемякина и Овчинникова РАН. Гранты: ряд грантов РФФИ, в том числе RFBR-NOW (Голландия) и RFBR-GFEN (Китай), Федеральной программы "Ведущие научные школы", Президента России для выдающихся молодых ученых, Благотворительного фонда "Паритет", CRDF, INTAS, Международного научно-технического центра и Людвиговского института раковых исследований, "Грант Москвы".
Основные научные достижения отдела. Доказана протонофорная активность разобщителей окислительного фосфорилирования [Skulachev et al. 1967]. Найдено экспериментальное подтверждение хемиосмотической концепции окисления и фосфорилирования [Skulachev et al. 1967, Liberman et al. 1969]. Изобретен прямой метод измерения электрической активности сопрягающих мембран с разрешением 50 наносекунд, что позволило отслеживать перемещение электрических зарядов внутри белковой молекулы [Drachev et al. 1974]. Предложено использовать искусственную систему октанол-вода как модель биологических мембран [Yaguzhinsky et al. 1976]. Создана концепция и получены экспериментальные подтверждения прямого использования протонного потенциала для механической работы [Glagolev, Skulachev 1978]. Показано наличие в бактериях систем хемотаксиса, сопряженная с работой протонных помп [Baryshev et al. 1981]. Д.Б. Зоровым и Л.Е. Бакеевой (совместно с Ю.С. Ченцовым) была доказана постулированная ранее способность протяженных митохондриальных систем функционировать в качестве внутриклеточного электрического кабеля [Amchenkova et al. 1988, Skulachev 2001]. Доказана принципиальная роль аспартата-96 в протон-транслоцирущем механизме работы бактериородопсина [Holz et al. 1989]. Установлено, что ATP/ADP-антипортер и глутамат/аспартатный переносчик принмают участие в разобщающем действии жирных кислот [Andreyev et al. 1989]. Впервые зарегистрирована канальная активность митохондриального бензодиазепинового рецептора и сделан вывод, что митохондриальная неспецифическая проницаемость является функциональным состоянием бензодиазепинового рецептора [Kinnally et al. 1993]. Показано, что бактериородопсин принимает участие в фоторецепции галобактерий [Bibikov et al. 1993]. Обнаружено новое явление ROS-induced ROS release как фундаментальный механизм усиления каскада генерации в митохондриях активных форм кислорода [Zorov et al. 2000]. Впервые продемонстрировано, что пластохинон, являющийся природным акцептором электронов в фотосистеме 2, способен эффективно замещать филлохинон, служащий акцептором электронов в фотосистеме I [Semenov et al. 2000]. Подтверждено определяющее значение поверхностного потенциала на мембранах в механизме развития токсичности [Zakharov et al. 2002]. Впервые показана возможность угнетения программируемой клеточной гибели митохондриальным ингибитором олигомицином [Shchepina et al. 2002]. Введен в практику новый класс флуоресцентных белков с элементами памяти, позволяющий следить за перемещением одиночных белков и органелл [Chudakov et al. 2003]. Расшифрован каскад реакций при ишемическом прекондиционировании как наиболее совершенного природного механизма защиты от ишемии сердечной ткани [Juhaszova et al. 2004]. Сформулирован новый принцип, предполагающий существование специальных механизмов самоликвидации сложных биологических систем (от органелл до организма), включающихся, если функционирование этих систем отклоняется от заданной генетической программы; справедливость этого принципа уже доказана применительно к митохондриям [Skulachev 2002].
Научные достижения отдела отмечены Государственной премией СССР (В.П. Скулачев), премией им. А.Н. Баха АН СССР, Ломоносовскими премиями МГУ (В.П. Скулачев и др. сотрудники отдела), премиями Ленинского Комсомола (В.П. Скулачев и коллектив молодых сотрудников: А. Константинов, А. Каулен, А. Кондрашин, А. Семенов), государственной премией "Молодые ученые России" (М. Мунтян, В. Устиян, Д. Блох в 1996 г.; А. Богачев, А. Старков, В. Попов в 1998 г.; В. Борисов, С. Силецкий в 2001 г.), премией Европейской академии для молодых ученых (в разные годы: А. Аветисян, Ю. Берцова, А. Богачев, В. Борисов, Т. Рокицкая, А. Старков, С. Силецкий), премиями Всероссийского биохимического общества для молодых ученых, премиями им. А.Д. Каулена для молодых ученых, премией для молодых ученых "Экология и космос" (А. Тоньшин), премией издательства МАИК-Наука за лучшую публикацию (В.П. Скулачев).
Основные научные публикации отдела:
Skulachev VP, Sharaf AA, Liberman EA. Proton conductors in the respiratory chain and artificial membranes. Nature. 1967; 216: 718-9.
Liberman EA, Topali VF, Tsofina LM, Skulachev VP, Jasaitis AA. Mechanisms of coupling of oxidative phosphorylation and the membrane potential of mitochondria. Nature. 1969; 222: 1076-88
Drachev LA, Jasaitis AA, Kaulen AD, Kondrashin AA, Liberman EA, Nemecek IB, Ostroumov SA, Semenov AYu, Skulachev VP. Direct mesurement of electric current generation by cytochrome oxidase. H+-ATPase and bacteriorhodopsin. Nature. 1974; 249: 321-4.
Yaguzhinsky LS, Rakhmaninova AB, Volkov AA, Boguslavsky LI. Syntesis of ATP, coupled with action of membrane protonic pumps of the octane/water interphase. Nature. 1976; 259: 494-7.
Glagolev AN, Skulachev VP. The proton pump is a molecular engine of motile bacteria. Nature. 1978; 272: 280-2.
Baryshev VA, Glagolev AN, Skulachev VP. Sensing of DmH in phototaxis of Halobacterium halobium. Nature. 1981; 292: 338-40.
Zorov DB. Coupling membranes as energy-transmitting cables. 1. Filamentous mitochondria in fibroblasts and mitochondrial clusters in cardiomyocytes. J Cell Biol. 1988; 107: 481-95.
Holz M, Drachev LA, Mogi T, Otto H, Kaulen AD, Heyn MP, Skulachev VP, Khorana HG. The Asp-96-> Asn mutation of bacteriorhodopsin slows down the decay of M and the reprotonation phase of the charge translocation. Proc Natl Acad Sci USA. 1989; 86: 2167-71.
Andreyev AYu, Bondareva TO, Dedukhova VI, Mokhova EN, Skulachev VP, Tsofina LM, Volkov NI, Vygodina TV. The ATP/ADP-antiporter is involved in the uncoupling effect of fatty acids on mitochondria. Eur J Biochem. 1989; 182: 585-92.
Kinnally KW, Zorov DB, Antonenko YuN, Snyder SH, McEnery MW, Tedeschi H. Mitochondrial benzodiazepine receptor linked to inner membrane channels by nanomolar actions of ligands. Proc Natl Acad Sci USA. 1993; 90: 1374-8.
Bibikov SI, Grishanin RN, Kaulen AD, Marwan W, Oesterhelt D, Skulachev VP. Bacteriorhodopsin is involved in halobacterial photoreception. Proc Natl Acad Sci USA. 1993; 90: 9446-50.
Skulachev VP. Mitochondrial filaments and clusters as intracellular power-transmitting cables. Trends Biochem Sci. 2001; 26: 23-9.
Semenov AYu, Vassiliev IR, van Der Est A, Mamedov MD, Zybailov B, Shen G, Stehlik D, Diner BA, Chitnis PR, Golbeck JH. Recruitment of a foreign quinone into the A1 site of photosystem I. Altered kinetics of electron transfer in phylloquinone biosynthetic pathway mutants studied by time-resolved optical, EPR, and electrometric techniques. J Biol Chem. 2000; 275: 23429-38.
Zorov DB, Filburn CR, Klotz LO, Zweier JL, Sollott SJ. Reactive oxygen species (ROS)-induced ROS release: a new phenomenon accompanying induction of the mitochondrial permeability transition in cardiac myocytes. J Exp Med. 2000; 192: 1001-14.
Zakharov SD, Rokitskaya TI, Shapovalov VL, Antonenko YN, Cramer WA. Tuning the membrane surface potential for efficient toxin import. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99: 8654-9.
Shchepina LA, Pletjushkina OYu, Avetisyan AV, Bakeeva LE, Fetisova EK, Izyumov DS, Saprunova VB, Vyssokikh MYu, Chernyak BV, Skulachev VP. Oligomycin, inhibitor of F0 part of H+-ATP-synthase, suppresses the TNF-induced apoptosis. Oncogene. 2002; 21: 8149-57.
Skulachev VP. Programmed death phenomena: from organelle to organism. Ann N Y Acad Sci. 2002; 959: 214-37.
Chudakov DM, Belousov VV, Zaraisky AG, Novoselov VV, Staroverov DB, Zorov DB, Lukianov S, Lukianov KA. Kindling fluorescent proteins for precise in vivo photolabeling. Nat Biotechnol. 2003; 21: 191-4.
Juhaszova M, Zorov DB, Kim SH, Pepe S, Fu Q, Fishbein KW, Ziman BD, Wang S, Ytrehus K, Antos CL, Olson EN, Sollott SJ. Glycogen synthase kinase-3beta mediates convergence of protection signaling to inhibit the mitochondrial permeability transition pore. J Clin Invest. 2004. 113: 1535-49.
Основные публикации за последние 3 года:
Vyssokikh MYu, Katz A, Rueck A, Wuensch C, Doerner A, Zorov DB, Brdiczka D. Adenine nucleotide translocator isoforms 1 and 2 are differently distributed in the mitochondrial inner membrane and have distinct affinities to cyclophilin D. Biochem J. 2001; 358: 349-58.
van Rotterdam BJ, Westerhoff HV, Visschers RW, Bloch DA, Hellingwerf KJ, Jones MR, Crielaard W. Pumping capacity of bacterial reaction centers and backpressure regulation of energy transduction. Eur J Biochem. 2001; 268: 958-70.
Skulachev VP. Mitochondrial filaments and clusters as intracellular power-transmitting cables. Trends Biochem Sci. 2001; 26: 23-9.
Moehren G, Markevich N, Demin O, Kiyatkin A, Goryanin I, Hoek JB, Kholodenko BN. Temperature dependence of the epidermal growth factor receptor signaling network can be accounted for by a kinetic model. Biochemistry. 2002; 41: 306-20.
Abdullaev ZZh, Bodrova ME, Chernyak BV, Dolgikh DA, Kluck RM, Pereverzev MO, Arseniev AS, Efremov RG, Kirpichnikov MP, Mokhova TN, Newmeyer DD, Roder H, Skulachev VP. A cytochrome c mutant with high electron transfer and antioxidant actvities but devoid of apoptogenic effect. Biochem J. 2002; 362: 749-54.
Shchepina LA, Pletjushkina OYu, Avetisyan AV, Bakeeva LE, Fetisova EK, Izyumov DS, Saprunova VB, Vyssokikh MYu, Chernyak BV, Skulachev VP. Oligomycin, inhibitor of F0 part of H+-ATP-synthase, suppresses the TNF-induced apoptosis. Oncogene. 2002; 21: 8149-57.
Rokitskaya TI, Kotova EA, Antonenko YN. Membrane Dipole Potential Modulates Proton Conductance through Gramicidin Channel: Movement of Negative Ionic Defects inside the Channel. Biophys J. 2002; 82: 865 73.
Zakharov SD, Rokitskaya TI, Shapovalov VL, Antonenko YN, Cramer WA. Tuning the membrane surface potential for efficient toxin import. Proc Natl Acad Sci USA. 2002; 99: 8654 9.
Popov VN, Markova OV, Mokhova EN, Skulachev VP. Effects of cold exposure in vivo and uncouplers and recouplers in vitro on potato tuber mitochondria. Biochim Biophys Acta. 2002; 1553: 232-7.
Skulachev VP. Programmed death phenomena: from organelle to organism. Ann NY Acad Sci. 2002; 959: 214-37.
Isaev NK, Stelmashook EV, Dirnagl U, Andreeva NA, Manuhova L, Vorobjev VS, Sharonova IN, Skrebitsky VG, Victorov IV, Katchanov J, Weih M, Zorov DB. Neuroprotective effects of the antifungal drug clotrimazole. Neuroscience. 2002; 113: 47-53.
Muntyan MS, Tourova TP, Lysenko AM, Kolganova TV, Fritze D, Skulachev VP. Molecular identification of alkaliphilic and halotolerant strain Bacillus sp. FTU as Bacillus pseudofirmus FTU. Extremophiles. 2002; 6: 195-9.
Serowy S, Saparov SM, Antonenko YN, Kozlovsky W, Hagen V, Pohl P. Structural proton diffusion along lipid bilayers. Biophys J. 2003; 84: 1031 7.
Kurisu G, Zakharov SD, Zhalnina MV, Bano S, Erukova VY, Rokitskaya TI, Antonenko YN, Wiener MC, Cramer WA. The structure of BtuB with bound colicin E3R-domain implies a translocon. Natature Struct Biol. 2003; 10: 948-54.
Skulachev VP. Aging and the programmed death phenomena. In: Topics in Current Cenetics (Nystrom T, Osiewacz HD, Eds) Model systems in ageing. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2003; 3: 191-238.
Semenov AYu, Mamedov MD, Chamorovsky SK. Photolectric studies of the transmembrane charge transfer reactions in photosystem I pigment-protein complexes. FEBS Lett. 2003; 553: 223-8. (Review)
Chudakov DM, Belousov VV, Zaraisky AG, Novoselov VV, Staroverov DB, Zorov DB, Lukianov S, Lukianov KA. Kindling fluorescent proteins for precise in vivo photolabeling. Nature Biotechnol. 2003; 21: 191-4.
Zorov DB, Kobrinsky E, Juhaszova M, Sollott SJ. Examining intracellular organelle function using fluorescent probes: from animalcules to quantum dots. Circ Res. 2004; 95: 239-52.
Skulachev VP, Bakeeva LE, Chernyak BV, Domnina LV, Minin AA, Pletjushkina OY, Saprunova VB, Skulachev IV, Tsyplenkova VG, Vasiliev JM, Yaguzhinsky LS, Zorov DB. Thread-grain transition of mitochondrial reticulum as a step of mitoptosis and apoptosis. Mol Cell Biochem. 2004; 256-257: 341-58.
Получен патент: Ягужинский ЛС "Cryogenic fuel layer, fuel core and method of its formation" Patent of Russian Federation claim N 2001121680.
Отдел взаимодействия вирусов с клеткой
заведующий отделом – член-корреспондент РАН и РАМН, доктор биологических наук, профессор
Вадим Израилевич Агол
Отдел организован в 1965 г. чл.-корр. РАН и РАМН, проф. В.И.Аголом, который и руководит им до настоящего времени.
В структуру отдела входит лаборатория молекулярной эпидемиологии (зав. – дбн Г.Ю. Липская). Среди сотрудников и аспирантов отдела, работавших в нем в разное время, – Г.А. Белов, В.А. Гиневская, А.П. Гмыль, А.Е. Горбаленя, Т.М. Дмитриева, Е.В. Кунин, Т.В. Пестова, Е.В. Пилипенко, Ю.В. Свиткин, Т.Г. Сенкевич, Т.Ю. Угарова, Е.А. Черкасова, И.М. Чумаков, К.М. Чумаков.
Основные направления научных исследований. Репликация и рекомбинация вирусных РНК; трансляция вирусных РНК, ее регуляция и роль в патогенности вирусов; реакция клетки на вирусную инфекцию; молекулярная эпидемиология вируса полиомиелита.
Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. В России выполняются совместные проекты с Институтом полиомиелита и вирусных энцефалитов им. М.П.Чумакова РАМН, Институтом белка РАН. За рубежом: Food and Drug Administration (USA); National Institutes of Health (USA), Univ. of Wisconsin (USA), Univ of Basel (Switzerland), Univ. of Nijmegen (the Netherlands) и др. Гранты: ряд грантов РФФИ, Федеральной программы «Ведущие научные школы», программа "Интеграция", Международный научный фонд, Human Frontier Science Program, INTAS, World Health Organization, Fogarty, Copernicus и др.
Основные научные достижения отдела. Впервые разработана эффективная бесклеточная система для синтеза и процессинга белков пикорнавирусов [Svitkin et al 1978]. Идентифицирована первая протеаза (ныне называемая 3Сpro), участвующая в этом процессинге [Gorbalenya et al., 1979; Svitkin et al., 1979]. Охарактеризованы структурно-функциональные взаимоотношения в трансляционных цис-элементах пикорнавирусных РНК [Pilipenko et al., 1989; 1989a; 1992; 1994; Gmyl et al., 1993]. Выявлена причинная связь между уровнем нейровирулентности пикорнавирусов и структурой регуляторных элементов их РНК, определяющей эффективность трансляции [Svitkin et al., 1985; Pilipenko et al., 1995; 1999], и показано, что эта эффективность зависит от тканеспецифического набора клеточных белков, взаимодействующих с вирусной РНК [Svitkin et al., 1988; 1994; Pilipenko et al., 2000; 2001; Pestova et al., 2001]. Осуществлена бесклеточная трансляция РНК вируса клещевого энцефалита (флавивируса) и показано, что белки этого вируса образуются путем частичного мембранозависимого протеолиза высокомолекулярного предшественника; картированы гены структурных белков этого вируса [Svitkin et al., 1978; 1981; 1984; Lyapustin et al., 1986]. Показано, что механизмы угнетения синтеза клеточных белков существенно различаются у разных пикорнавирусов [Svitkin et al., 1978a]. Получены первые биохимические доказательства существования межмолекулярной рекомбинации между РНК-геномами [Romanova et al., 1980]. Предложены модели механизма этого процесса, основанные на репликативной смене матриц [Romanova et al., 1986; Tolskaya et al., 1987; Pilipenko et al., 1995]. В последнее время обнаружен новый – нерепликативный – способ рекомбинации между вирусными РНК [Gmyl et al., 1999; 2003]. Впервые использован рекомбинантный анализ для картирования функций пикорнавирусов, в частности, для картирования генетических детерминант, отвечающих за аттенуированный фенотип вакцинных штаммов полиовируса [Agol et al., 1984]. Обнаружены кольцевые [Romanova, Agol, 1979] и палиндромные [Senkevich et al., 1980] формы вирусспецифических РНК. Показано, что биосинтез РНК пикорнавирусов происходит при участии белков клетки-хозяина [Dmitrieva et al., 1979]. Показано, что для синтеза комплементарной цепи вирусной РНК критическое значение имеет квазиглобулярная мультидоменная структура 3’-нетранслируемой области вирусного генома, поддерживаемая третичными взаимодействиями между петлями шпилечных элементов [Pilipenko et al., 1992; 1996]. Обнаружено кинетическое сопряжение синтеза субстратов (рибонуклеозидтрифосфатов) и полимеризации пикорнавирусных РНК [Koonin, Agol, 1982; 1984]. Показано, что вирус полиомиелита, с одной стороны, способен включать механизм программированной клеточной смерти (апоптоза), а с другой – может предотвращать апоптоз [Tolskaya et al., 1995]. Гибель зараженной полиовирусом клетки может быть следствием двух разных конкурирующих между собой программ: либо апоптоза, либо канонического цитопатогенного эффекта [Agol et al., 1998; 2000]. Развитие апоптоза связано с вызываемым вирусной инфекцией повреждением митохондрий, выходом из них проапоптозных факторов и активацией каспазы-9; одним их механизмов антиапоптозной активности полиовируса является аберрантный процессинг касапазы-9 [Belov et al., 2003]. Неструктурный вирусный белок 3С уменьшает содержание на клеточной поверхности рецепторов фактора некроза опухолей (и некоторых других рецептров), угнетая тем самым способность этого фактора вызывать апоптозную гибель зараженных клеток [Neznanov et al., 2001]. Показано, что инфекция полиовирусом и некоторыми другими РНК-содержащими вирусами вызывает нарушение барьерной функции ядерной оболочки [Belov et al., 1999]. Охарактеризованы геномы вирусов, выделенных от редких случаев заболевания паралитическим полиомиелитом, ассоциированных с вакцинацией, и показано, что значительная доля таких изолятов представляют собой межтиповые рекомбинанты [Lipskaya et al., 1991]. Показано, что производные вакцинных штаммов полиовируса проявляют значительную способность циркулировать в неиммунных [Korotkova et al., 2003] и иммунных [Cherkasova et al., 2002; 2003] популяциях. На основе олигонуклеотидных микрочипов разработаны метод выявления рекомбинантов среди производных вакцинных штаммов полиовируса и метод для оценки уровня дивергенции этих штаммов от родительских вирусов [Cherkasova et al., 2003]. Охарактеризованы геномы “диких” возбудителей полиомиелита, недавно циркулировавших на территории бывшего СССР, выяснены возможные маршруты их циркуляции [Lipskaya et al., 1995]. Выявлены некоторые общие закономерности эволюции диких и вакцинных штаммов полиовируса [Gavrilin et al., 2000].
Основные научные публикации отдела:
Svitkin YV, Agol VI. Complete translation of encephalomyocarditis virus RNA and faithful cleavage of virus-specific proteins in a cell-free system from krebs-2 cells. FEBS Lett. 1978; 87: 7-11.
Svitkin YV, Gorbalenya AE, Kazachkov YA. Agol VI. Encephalomyocarditis virus-specific polypeptide p22 possessing a proteolytic activity. FEBS Lett. 1979; 108: 6-9.
Romanova LI, Tolskaya EA, Kolesnikova MS, Agol VI. Biochemical evidence for intertypic genetic recombination of polioviruses. FEBS Lett. 1980; 118: 109-12.
Agol VI, Grachev VP, Drozdov SG, Frolova MP, Kolesnikova MS, Kozlov VG, Ralph NM, Romanova LI, Tolskaya EA, Tyufanov AV, Viktorova EG. Construction and pro-perties of intertypic poliovirus recombinants: First approximation mapping of the major determinants of neurovirulence. Virology. 1984; 136: 41-55.
Svitkin YV, Maslova SV, Agol VI. The genomes of attenuated and virulent poliovirus strains differ in their in vitro translation efficiencies. Virology. 1985; 147: 243-52.
Romanova LI, Blinov VM, Tolskaya EA, Viktorova EG, Kolesnikova MS, Guseva E A, Agol VI. The pimary structure of crossover regions of intertypic poliovirus recombinants: a model of recombination between RNA genomes. Virology. 1986; 155: 202-13.
Svitkin YV, Pestova TV, Maslova SV, Agol VI. Point mutations modify the response of poliovirus RNA to a translation initiation factor: a comparison of neurovirulent and attenuated strains. Virology. 1988; 166: 394-404.
Pilipenko EV, Blinov VM, Romanova LI, Sinyakov AN, Maslova SV, Agol VI. Conserved structural domains in the 5'-untranslated region of picornaviral genomes: an analysis of the segment controlling translation and neurovirulence. Virology. 1989; 168: 201-9.
Pilipenko EV, Blinov VM, Chernov TM, Agol VI. Conservation of the secondary structure elements of the 5'-untranslated region of cardio- and aphthovirus RNAs. Nucl Acids Res. 1989; 17: 5701-11.
Lipskaya GYu, Muzychenko AR, Kutitova OK, Maslova SV, Equestre M, Drozdov SG, Perez-Bercoff R, Agol VI. Frequent isolation of intertypic poliovirus recombinants with serotype 2 specificity from vaccine-associated polio cases. J Med Virol. 1991; 35: 290-6.
Pilipenko EV, Gmyl AP, Maslova SV, Svitkin YV, Sinyakov AN, Agol VI. Prokaryotic-like cis element in the cap-independent internal initiation of translation on picornavirus RNA. Cell. 1992; 68: 119-31.
Teterina NL, Kean KM, Gorbalenya AE, Agol VI, Girard M. Analysis of functional significance of amino acid residues in the putative NTP-binding pattern of the poliovirus 2C protein. J Gen Virol. 1992; 73: 1977-86.
Cho MW, Richards OC, Dmitrieva TM, Agol VI, Ehrenfeld E. RNA duplex unwinding activity of poliovirus RNA-dependent RNA polymerase 3Dpol. J Virol. 1994; 67: 3010-8.
Tolskaya EA, Romanova LI, Kolesnikova MS, Gmyl AP, Gorbalenya AE, Agol VI. Genetic studies on the NTP-binding pattern containing 2C protein of poliovirus: Possible mechanism of guanidine effect on 2C function and evidence for importance of 2C oligomerization. J Mol Biol. 1994; 236: 1310-23.
Pilipenko EV, Gmyl AP, Maslova SV, Belov GA, Sinyakov AN, Huang M, Brown TDK, Agol VI. Starting window, distinct element in the cap-independent internal initiation of translation on picornaviral RNA. J Mol Biol. 1994; 241: 398-414.
Tolskaya EA, Romanova LI, Kolesnikova MS, Ivannikova TA, Smirnova EA, Raikhlin NT, Agol VI. Apoptosis-inducing and apoptosis-preventing functions of poliovirus. J Virol. 1995; 69: 1181-9.
Pilipenko EV, Poperechny KV, Maslova SV, Melchers WJG, Bruins Slot HJ, Agol VI. Cis-element, oriR, involved in the initiation of (-) strand poliovirus RNA: a quasi-globular multi-domain RNA structure maintained by tertiary ("kissing") interactions. EMBO J. 1996; 119: 5428-36.
Gmyl AP, Belousov EV, Maslova SV, Khitrina EV, Chetverin AB, Agol VI. Nonreplicative RNA recombination in poliovirus. J Virol. 1999; 73: 8958-65.
Belov GA, Evstafieva AG, Mikitas OV, Vartapetian AB, Agol VI. Early alteration of nucleo-cytoplasmic traffic induced by some RNA viruses. Virology. 2000; 275: 244-8.
Pilipenko EV, Pestova TV, Kolupaeva VG, Khitrina EV, Poperechnaya AN, Agol VI, Hellen CUT. A cell-cycle dependent protein serves as a template-specific translation initiation factor. Genes Dev. 2000; 14: 2028-45.
Основные публикации за последние 3 года:
Pestova TV, Kolupaeva VG, Lomakin IB, Pilipenko EV, Shatsky IN, Agol VI, Hellen CU. Molecular mechanisms of translation initiation in eukaryotes. Proc Natl Acad Sci USA. 2001; 98: 7029-36.
Neznanov N, Kondratova A, Chumakov KM, Angres B, Zhumabayeva B, Agol VI, Gudkov AV. Poliovirus protein 3A inhibits TNF-induced apoptosis by eliminating TNF receptor from the cell surface. J Virol. 2001; 75: 10409-20.
Pilipenko EV, Viktorova EG, Guest ST, Agol VI, Roos RP. Cell-specific proteins regulate viral RNA translation and virus-induced disease. EMBO J. 2001; 20: 6899-908.
Cherkasova EA, Korotkova EA, Yakovenko ML,. Ivanova OE, Eremeeva TP, Chumakov KM, Agol VI. Long-term circulation of vaccine-derived poliovirus that causes paralytic disease. J Virol. 2002; 76: 6791-9.
Agol VI. Picornavirus genome: An overview. In: B. Semler, E. Wimmer, Eds. Molecular Biology of Picornаviruses. ASM Press, Washington, DC, 2002; 127-48.
Agol VI. Picornavirus genetics: An overview. In: In: B. Semler, E. Wimmer Eds Molecular Biology of Picornаviruses. ASM Press, Washington, DC, 2002; 269-84.
Belov GA, Romanova LI, Tolskaya EA, Kolesnikova MS, Lazebnik YA, Agol VI. The major apoptotic pathway activated and suppressed by poliovirus. J Virol. 2003; 77: 45-56.
Cherkasova EA, Laassri M, Chizhikov V, Korotkova EA, Dragunsky E, Agol VI, Chumakov KM. Microarray analysis of evolution of RNA viruses: Evidence of circulation of virulent highly divergent vaccine- derived polioviruses. Proc Natl Acad Sci USA 2003; 100: 9398-403.
Gmyl AP, Korshenko SA, Belousov EV, Khitrina EV, Agol VI. Nonreplicative homologous RNA recombination: Promiscuous joining of RNA pieces? RNA. 2003; 9: 1221-31.
Korotkova EA, Park R, Cherkasova, EA, Lipskaya GYu, Chumakov KM, Feldman EV, Kew OM, Agol VI. Retrospective analysis of a local cessation of vaccination against poliomyelitis: a possible scenario for the future. J Virol. 2003; 77: 12460-5.
Отдел изотопного анализа
заведующий отделом – кандидат химических наук
страница 1страница 2страница 3 ... страница 13страница 14
скачать
Другие похожие работы: