Научные программы организаций
Гранты РНФ на реализацию комплексных научных программ организаций

Институт биоорганической химии им. академиков
М. М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН

Программа «Белки и пептиды в постгеномную эру. Структурно-функциональные исследования для решения фундаментальных задач и направленного конструирования инновационных лекарственных средств»

Лаборатория углеводов ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Белок и гликан-опосредованные клеточные взаимодействия в динамических условиях» (руководитель направления – доктор химических наук Николай Бовин).

Лаборатория изучает молекулы, которые находятся с внешней стороны клеточной оболочки – гликокаликс, прежде всего, гликопротеины и гликолипиды. Ученые синтезируют эти молекулы и их аналоги для того, чтобы исследовать гликокаликс. Большинство объектов исследования изучается в динамике, поскольку именно при динамическом взаимодействии одних молекул с другими, клетками и органами происходят такие важные процессы в организме человека, как иммунный ответ, удаление органа во время трансплантации и другие. Кроме того, изучение динамических взаимодействий в биологии может помочь повысить эффективность разработки лекарств.

Эти и другие задачи лаборатория решает совместно с коллегами из других лабораторий, которые занимаются компьютерным моделированием молекул и семейств молекул, а также применяют физико-химические методы анализа.

Руководитель – доктор химических наук Николай Бовин.

Лаборатория структуры и функций генов человека ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Мастер-регуляторные белки и гены развития и канцерогенеза на примере поджелудочной железы» (руководитель направления – доктор химических наук, академик РАН Евгений Свердлов).

Лаборатория разрабатывает методы исследования генетического материала, анализа структуры, функций и эволюции геномов прокариот и эукариот, включая человека, получения биотехнологических продуктов для медицины и сельского хозяйства. Созданы генотерапевтические препараты для борьбы с раком, которые успешно прошли доклинические испытания на животных.

Рак – процесс, который воспроизводит в обратном направлении процесс развития организма, начиная с первой оплодотворенной клетки. Эта эмбрионизация рака известна еще давно, но причины были не ясны. С недавних пор стало понятно, что в эти оба процесса включаются одни и те же гены, но в обратном порядке: те гены, которые включаются во время развития эмбриона, выключаются во время развития рака, и наоборот. Поэтому ученые Лаборатории ищут те гены, которые включаются и выключаются во время развития эмбриона и развития рака, и создают методы, помогающие остановить их неправильную работу. Исследование таких генов позволяет осуществлять рациональный выбор мишеней терапевтического воздействия: наиболее перспективными мишенями являются системы, регулирующие эмбриональное развитие и нарушенные при развитии опухоли.

Руководитель – доктор химических наук, академик РАН Евгений Свердлов.

Лаборатория клеточной биологии рецепторов ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Рецепторные и сигнальные белки. Анализ структуры и функции» (руководитель направления – доктор химических наук Александр Петренко).

Лаборатория изучает рецепторные белки как ключевые компоненты сенсорных систем организма и участники взаимодействий между клетками. Рецепторные мембранные белки участвуют в управлении развитием и устойчивостью во всех тканях организма, играя ключевую роль в «общении» клеток и регулируя важнейшие процессы их жизни: деление, специализацию, миграцию и смерть, а нарушения в их работе могут привести к проблемам управления клеточным ростом и метаболизмом, и, в частности, к развитию рака.

Исследования Лаборатории посвящены исследованию структуры и механизма активации рецептора, подобного рецептору инсулина (рецепторной тирозинкиназы ИРР), являющейся, как показали в этой Лаборатории, сенсором слабощелочной среды. Если этот рецептор не работает, организм не способен так же эффективно выводить избыток щелочи.

Руководитель – доктор химических наук Александр Петренко.

Лаборатория биомолекулярной ЯМР-спектроскопии ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Рецепторные и сигнальные белки. Анализ структуры и функции» (руководитель направления – доктор химических наук Александр Петренко).

Белки – главные машины живой клетки, они выполняют множество функций – от производства энергии до передачи информации. Одна из главных характеристик белков – их уникальная пространственная структура. Сотрудники Лаборатории используют сверхпроводящие магниты, создающие мощнейшие магнитные поля, для измерения расстояний между ядрами атомов в молекулах различных белков, что позволяет определять их пространственные структуры.

Основные объекты исследований – клеточные рецепторы – белки, которые находятся в клеточных мембранах и отвечают за передачу информации снаружи внутрь. Рецепторы регулируют несколько важнейших процессов, таких, как деление клеток, их миграцию и дифференцировку. Ряд клеточных рецепторов вовлечены в развитие социально-значимых заболеваний, в первую очередь, онкологических. Уже сейчас разработаны несколько противораковых лекарств нового поколения, имеющих клеточные рецепторы в качестве мишеней.

Сотрудники Лаборатории изучают, как работают клеточные рецепторы на уровне пространственной структуры. Используя ЯМР-спектрометры, ученые определяют пространственные структуры отдельных частей рецепторов в различных состояниях (активном и неактивном), пытаясь понять, как именно происходит передача сигнала через оболочку клетки. Получаемая в лаборатории информация необходима для рациональной разработки новых лекарств, а также для установления взаимосвязи между структурой и функцией мембранных белков.

Руководитель – доктор химических наук Александр Арсеньев.

Учебно-научный центр ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Пептидомика. Пептидные факторы системы врожденного иммунитета» (руководитель направления – доктор химических наук Татьяна Овчинникова).

Исследования Центра нацелены на комплексное структурно-фукциональное изучение новых природных пептидных антибиотиков, исследование механизмов их действия как молекулярных факторов врожденного иммунитета, разработку технологий получения их рекомбинантных и синтетических аналогов, предклинические испытания и создание на их основе антибиотиков нового поколения.

Руководитель – доктор химических наук Татьяна Овчинникова.

Лаборатория функциональной геномики и протеомики растений ИБХ РАН

Лаборатория работает в рамках направления программы Института биоорганической химии «Пептидомика. Пептидные факторы системы врожденного иммунитета» (руководитель направления – доктор химических наук Татьяна Овчинникова).

Пептиды – это небольшие молекулы белка, которые в клетках выполняют множество функций, например, регулируют рост и развитие растений. В этой Лаборатории на примере мха Фискомитрелла ученые пытаются установить, сколько регуляторных пептидов есть у растений, найти новые и описать механизмы их работы. Для такого рода исследований сотрудники впервые в мире совмещают технологии масс-спектрометрии, анализа генома и технологии редактирования генома CRISPR Cas.

Руководитель – доктор биологических наук Михаил Тальянский.