В работе описаны пять новых бактериофагов Klebsiella grimontii, для которых охарактеризованы морфология, одностадийный цикл размножения и геномные особенности, а также определено их таксономическое положение.

В данной работе нанопризмы серебра синтезировали фотохимическим методом и проводили их комплексную характеристику. Исследовали влияние типа поверхностного покрытия на коллоидную стабильность наночастиц. Кроме того, оценивали специфичность взаимодействия наночастиц, функционализированных распознающими молекулами аффибоди, с различными клеточными линиями. Было выявлено, что нанопризмы обладают значительным потенциалом для применения в качестве агентов для биовизуализации и фототермической терапии.

Проведенное исследование выявило различия между Bet v 1 и Aln g 1, которые могут быть опосредованы отличиями формы гидрофобной области или сайтов связывания, что может влиять на процесс сенсибилизации иммунной системы за счет переноса различных лигандов аллергенами. Полученные данные демонстрируют также, что, вероятно, образование димера улучшает способность белка взаимодействовать с IgE пациентов с аллергией из-за конформационных изменений в структуре аллергена.

В работе синтезированы и охарактеризованы 6 пептидов Q11- и CATCH-типа с заряженными вариантами. Гидрогели с фибриллярной структурой образуются только при смешивании комплементарных пар (K/E) при pH 7,0 за счет электростатических, гидрофобных взаимодействий и водородных связей, формирующих β-складки. В составе гидрогеля пептиды значительно устойчивее к химотрипсину, чем свободные молекулы, что подтверждает защитную роль самоорганизации и перспективность материалов для имплантируемых систем.

В данной работе впервые получены новые формы рибофлавина (РФ), синтезируемые из водного раствора исходного рибофлавина типа А в зависимости от градиента температуры. Обнаружено, что высокий градиент температуры приводит к уменьшению длины кристаллов, а низкий к значительному увеличению их латеральных размеров. Изменяются также и морфологические особенности полученных кристаллов РФ, физико-химические и антимикробные свойства

Иммобилизация батерий в различные гели позволяет поддерживать их активность длительное время. Такое состояние близко к состояниям клеток, находящихся в биопленке.. Целью работы было подтверждение предположения о наличии в популяции E.coli, иммобилизованной в силанольно-гуматные гели, клеток, обладающих биопленочным фенотипом. Использованный подход к моделированию биопленок в гелях может быть успешно применён в разработке биопрепаратов и инженерии биоматериалов.

Работа посвящена анализу полярной фракции ликвора и плазмы крови, что позволило выявить метаболические профили, отличающие черепно-мозговую травму от других нейроповреждений (субарахноидального кровоизлияния и нейровоспаления). Показано, что при ЧМТ характерным образом изменяется уровень ряда аминокислот, цитрата, лактата, мочевины и других метаболитов.

Применение пептидно-нуклеиновых кислот (ПНК) в медицине и наноматериалах ограничивается низкими выходами синтеза олигомеров по стандартному Вос-протоколу. В работе предложена замена жестких сильнокислых условий отщепления с носителя и удаления постоянных защитных групп миксмера ПНК на мягкие основные условия с использованием линкера, содержащего сложноэфирную группу. Такое решение позволило повысить выход целевой последовательности ПНК более чем в 2 раза.

Цель работы: Получение и очистка функционально активного рекомбинантного фрагмента белка TDP-43 без аффинных тагов для изучения его роли в патологическом образовании амилоидов.

В работе впервые предложена схема с хроматографической очистки фрагмента белка TDP-43 в денатурирующих условиях на всех стадиях, функциональная активность которого была подтверждена в реакции затравочной амплификации (SAA) c заведомо положительным образцом и Thioflavin-T в режиме реального времени.

Созданы экспрессионные конструкции, кодирующие митохондриальные ААА-протеазы SPG7/AFG3L2, YME1L, LONP1 и ClpР/Х в бактериальных клетках. Оптимизированы методики экспрессии, выделения и очистки препаратов в аналитических и препаративных количествах. Проведена характеристика активности ААА-протеаз измерением гидролитической активности пептидных субстратов LLVY, RLR, LLE, PAL, AAF и PepTBE. Проведен анализ биологической активности митохондриальных протеаз на примере их вклада в гидролиз МВР.

В работе разработаны мультиклеточные сфероиды из HER2-положительных опухолевых клеток и фибробластов, воспроизводящие микроокружение опухоли. Для оценки действия таргетных и цитотоксических препаратов применялись МТТ-тест в 2D, флуоресцентная визуализация жизнеспособности и миграции клеток, а также конфокальная микроскопия для анализа проникновения препаратов. Полученные данные демонстрируют перспективность такой модели для изучения лекарственной резистентности и тестирования терапии.

Понимание механизмов выживания раковых клеток - это возможность поиска новых целей для терапии. В данной работе мы выяснили, что дефицит вольфрамина в клетках глиобластомы U251 MG приводит к накоплению GPI-заякоренного белка Lynx1 - модулятора α7-никотинового ацетилхолинового рецептора - в ЭПР и запускает каскады ЭПР-стресса по PERK- и IRE1-опосредованным механизмам. Изучение роли вольфрамина в развитии глиобластом может дать импульс для разработки новых моделей канцерогенеза. 

В работе исследована антимикробная активность экстрактов (этилацетатного, бутанольного, хлороформного) погруженной культуры Pleurotus citrinopileatus. Выявлено, что все экстракты подавляли рост Staphylococcus aureus (наибольшую эффективность показал бутанольный экстракт) и ряда тест-культур грибов, но не действовали на Klebsiella pneumoniae. Спектр активности зависел от типа экстрагента и коррелировал с различиями в метаболических профилях по данным хроматографии.

Рецептор подобный рецептору инсулина (IRR) – это рецепторная тирозинкиназа, которая активируется средой с щелочным pH. IRR является внеклеточным щелочным сенсором, участвующим в регуляции кислотно-щелочного баланса. В данной работе определяется роль аминокислотных остатков в эктодомене R87, K413 и S516 в активации рецептора подобного рецептору инсулина. 

В ходе разработки сплит-системы на основе ранее полученного в нашей лаборатории флуороген-активирующего белка nanoFAST (98 а.о.) было установлено, что его N-фрагмент, состоящий из 87 аминокислот, самостоятельно способен связывать флуороген арилиден-имидазолонового ряда HBR-DOM2 с развитием флуоресцентного сигнала. Данная работа посвящена оптимизации свойств N-фрагмента белка nanoFAST в качестве флуоресцентной метки.

Результаты  исследований спектральных свойств, внутриклеточной локализации и токсичности демонстрируют перспективность применения многослойных полимерных капсул в качестве носителей для доставки фотосенсибилизаторов.

В ходе работы была определена внутриклеточная локализация инкапсулированного фотодитазина. Было показано, что фотодитазин в составе капсул в 4-5 раз токсичнее свободного фотодитазина; инкапсуляция фотодитазина приводит к изменению его спектральных свойств.

Одним из перспективных антигенов для диагностики сахарного диабета 1 типа (СД1) является изоформа глутаматдекарбоксилазы GAD67 - гомолог широко изученного GAD65. Разработаны и верифицированы экспрессионные векторы, кодирующие полноразмерный GAD67 и его С-концевой фрагмент, для получения рекомбинантных белков в системе E. coli. Полученные рекомбинантные белки будут использованы для установления диагностической ценности аутоантител к GAD67 и разработки новых методов диагностики СД1.

В ходе исследования механизма действия β-шпилечного антимикробного пептида Rip-2 из клопа Riptortus pedestris была выявлена причина его высокой активности в отношении Escherichia coli и других клинически значимых грамотрицательных бактерий.

Разработаны и охарактеризованы анионные и катионные липосомы в качестве адъювантов для рекомбинантного аллергена пыльцы полыни Art v 3. Анионные липосомы обеспечили более высокую эффективность инкапсуляции белка и коллоидную стабильность по сравнению с катионными. Наиболее перспективными для дальнейших исследований стали анионные липосомы с соотношением белок : липид 0,6, обеспечивающие высокую эффективность инкапсуляции и стабильность при хранении.

Хлорный канал GtACR2 является перспективным инструментом стимуляции нейронов, позволяя проводить более точную во времени неинвазивную стимуляцию по сравнению с другими широко используемыми методами. В данной работе проводится сравнение реакции клеток на стимуляцию с использованием GtACR2 и электрической внеклеточной стимуляцией (выбранной в качестве референса) для уточнения механизмов действия канала и выявления условий применимости данного метода.

Работа посвящена разработке платформы на основе наночастиц ферритина для создания антибактериальных вакцин, функционализированных пептидными лигандами для иммунотаргетинга. 

   Ванилоид-связывающий сайт (VBP) канала TRPV1 в физиологических условиях занят фосфатидилинозитолом (PI), который стабилизирует закрытое состояние канала и вытесняется при активации. Методами возмущения свободной энергии рассчитана относительная свободная энергия связывания PI и фосфатидилсерина с VBP. Полученное значение $$∆∆G=5.3\pm 0.4$$ ккал/моль подтверждает термодинамическую предпочтительность PI, что согласуется с его регуляторной ролью.

Берберин – изохинолиновый алкалоид растительного происхождения. Он имеет большой потенциал в регуляции гомеостаза глюкозы. Механизм  действия берберина недостаточно изучен.

Рецептор инсулина – трансмембранный рецептор, который регулирует гомеостаз глюкозы, и при дегенеративных условиях может привести к диабету.

В данной работе исследуется взаимодействие производных берберина с трансмембранным доменом рецептора инсулина, и определяются паттерны этого взаимодействия. 

Биопленки патогенов ESKAPE устойчивы к терапии благодаря полисахаридному матриксу, синтезируемому комплексом protABCD. В работе получены функционально активные образцы protB, пригодные для структурных исследований, и созданы конструкции для изучения мембранных компонентов. Определение структуры комплекса необходимо для разработки ингибиторов биопленкообразования.

Интратуморальная доставка наночастиц рассматривается как перспективная стратегия, позволяющая достичь высокой локальной концентрации. Однако эффективность данного подхода ограничена неравномерным распределением и быстрым выведением наночастиц из опухолевой ткани. Целью данной работы являлось изучение влияния различных полимерных покрытий на поведение золотых наночастиц после интратуморального введения.

В работе исследуется влияние физико-химических свойств наночастиц на их сенсибилизирующие свойства. Проанализирована возможность использования плазмонных наночастиц в качестве агентов для фототермальной и фотодинамической видов терапий.

Разработаны pH-чувствительные наночастицы на основе инкапсулина Thermotoga maritima для адресного взаимодействия с HER2-положительными опухолевыми клетками. Получена химерная конструкция mKate2-Encapsulin-GALA-ZHER2:342, включающая pH-чувствительный GALA-пептид и аффибоди ZHER2:342. Наночастицы охарактеризованы методами динамического светорассеяния, просвечивающей электронной микроскопии, а специфичность взаимодействия с HER2-положительными клетками подтверждена методом проточной цитометрии.

Получены моноклеточные (BT-474, SKOV-3ip с RFP) и мультиклеточные (с фибробластами BJ-GFP) опухолевые сфероиды. На 3D-моделях оценено цитотоксическое действие четырех препаратов (DARPin-LoPE, цисплатин, паклитаксел, гидроксимочевина) методами RFP-флуоресценции, морфометрии, проточной цитометрии, колориметрического теста, Live/Dead-окрашивания и гистологии.

В данной работе представлено создание и апробация метода протеомного профилирования цис-петельных и глутаматных рецепторов на клеточных моделях с использованием таргетной масс-спектрометрии в режиме параллельного мониторинга реакций, обеспечивающего их идентификацию и абсолютное количественное определение. 

Работа посвящена исследованию растительного дефенсина NaD1 и его модифицированных аналогов, как возможных прототипов новых противогрибковых препаратов. Основное внимание уделено изучению их активности в отношении клинически значимых грибов рода Candida, включая резистентные штаммы, а также оценке комбинированного действия с противогрибковыми агентами, способности подавлять формирование биопленок и профиля цитотоксичности. 

Цикл кофейной кислоты — каскад из четырёх ферментативных реакций, обеспечивающих биолюминесценцию грибов. Фермент четвёртой стадии, кофеилпируватгидролаза CPH, предположительно гидролизующая оксилюциферин до кофейной кислоты, ранее не был экспериментально изучен. В работе CPH гетерологически экспрессирована, очищена и исследована in vitro. Показано, что фермент обеспечивает превращение оксилюциферина в кофейную кислоту, тогда как в его отсутствие кофейная кислота не образуется.

В данной работе изучается противоопухолева активность пептида Cogniran в клетках аденокарциномы легкого А549 и анализируется влияние пептида Oncotag на миграцию ранее не изученных клеток карциномы груди (SKBR3) и карциномы яичников (SKOV3).

Данная работа посвящена изучению структуры и механизма координации иона кальция антибиотиком гауземицином B методами ЯМР-спектроскопии и молекулярного моделирования. Согласно полученным результатам, мембраносвязанный гауземицин в комплексе с лигандом имеет седловидную конформацию, в кармане которой ион кальция координируется карбонильными группами основной цепи остатков макроциклического фрагмента Dab6, Gly9, Ala13, Cl-Kyn12 и боковой карбоксильной группой Asp8. 

Бор-нейтронозахватная терапия - избирательное уничтожение клеток злокачественных опухолей путём накопления в них стабильного изотопа бор-10 и последующего облучения тепловыми нейтронами. Одной из ключевых проблем данного метода является отсутствие эффективных способов доставки бора.

В работе предложено новое решение - система на основе металл-органические каркасные структур MIL-101(Cr) и NH₂-MIL-101(Cr). Проведен синтез МОКС, их физико-химическая характеризация, in vitro исследования.

В работе изучалось влияние количества аптамерных ядер и длины олигонуклеотидных линкеров на константу диссоциации и стабильность комплекса аптамер–мишень на примере «вспыхивающего» аптамера к малахитовому зелёному (MG). Данный аптамер в связанном состоянии значительно усиливает флуоресценцию красителя, что открывает новые возможности для создания высокочувствительных платформ для ранней диагностики заболеваний.

В работе изучена связь стрессового ответа и синтеза полиолов у дрожжей Yarrowia lipolytica. Среди 42 изолятов выделен штамм ВКПМ Y-3492 с высокой продукцией маннита и эритритола. Делеция гена MDH2 повышает выход эритритола.

Полногеномный анализ выявил вариацию гена YALI013629g (MAPK), связанного со стрессовым сигналингом. Его замена у штамма W29 увеличила синтез полиолов. Показано, что продукция определяется изменениями сигнальных путей стрессового ответа.

В ходе данной работы был проведён сравнительный анализ кинетики хемилюминесцентного окисления люминола, катализируемого комплексами гемина с G-квадруплексом и аптамером Hem1-2T. Показано, что комплекс Hem1-2T/гемин обеспечивает более продолжительное и стабильное свечение по сравнению с комплексом G-квадруплекс/гемин. Сделаны выводы о перспективах создания ДНК-наносенсоров на основе Hem1-2T для детекции нуклеиновых кислот.

В работе представлены новые аналитические тест-системы, в которых использование магнитных наночастиц в качестве меток позволяет перевести стандартный иммунохроматографический анализ в количественный формат для детекции низкомолекулярных соединений и микроРНК.

Исследовано влияние дефенсинов HBD2 и NaD1 на иммунный ответ клеток Caco-2 при кокультивировании с C. albicans. Методами ПЦР-РВ, иммуноблоттинга и ИФА установлено иммуномодулирующее действие NaD1: в отсутствие патогена пептид активирует экспрессию провоспалительных генов, а при инфицировании приобретает противовоспалительный характер. Показано, что эффекты структурно схожих HBD2 и NaD1 разнонаправлены.

В работе исследованы комплексы наночастиц серебра с фотосенсибилизатором флавинмононуклеотидом и показана зависимость их фотофизических свойств и антибактериальной эффективности от метода синтеза наночастиц. Полученные комплексы продемонстрировали высокий потенциал применения в антибактериальной терапии.

Разработка биотехнологии получения биологически активных соединений антимикробного действия из цельных личинок Hermetia illucens,  проверка активности на Klebsiella pneumoniae

При болезни Паркинсона затруднена самостоятельная инициация движений. В работе исследовались изменения активности субталамического ядра, участвующего в моторном контроле, при совершении внешневызванных и самоинициированных движений. Сравнивались групповая (LFP) и одиночная нейронная активность; их изменения оценивались по энтропиям SampEn и ApEn. Значимые изменения одиночной нейронной активности выявлялись чаще, тогда как для LFP результаты сильнее зависели от типа движения

В работе проведён инжиниринг рекомбинантной декстраназы Penicillium sp. путём точечных аминокислотных замен в жёстких фрагментах структуры, что позволило изменить профиль каталитической активности фермента. Полученные мутантные формы продемонстрировали сдвиг температурного оптимума, повышенную остаточную активность в низкотемпературном диапазоне. Декстраназа имеет потенциал применения в стоматологии для селективного гидролиза экзополисахаридного матрикса биопленок на поверхности зубной эмали.

Идентификация и количественное определение метаболитов осложнены необходимостью встречного синтеза и отсутствием изотопно-меченых стандартов. Ранее нами предложен метод изотопного мечения стероидов с микросомами печени в D₂O/H₂¹⁸O, ускоряющий обмен H/D и ¹⁶O/¹⁸O. Цель работы - верификация роли CYP3A4. Рекомбинантный фермент инкубировали с прогестероном в D₂O. Паттерны включения дейтерия (положения 2,4,6) совпали с микросомальными, подтвердив ключевую роль CYP3A4 в H/D обмене в стероидах.

Методами молекулярной динамики, расчётов свободной энергии и квантово-химического моделирования исследованы особенности механизма грибной люциферазы, включая вероятную организацию активного центра, гипотетическое участие иона металла в катализе биолюминесцентной реакции и роль в ее механизме депротонированной формы люциферина.

Исследуется теоретически и практически возможность синтеза комплексных соединений олова (IV) с использованием СВЧ-излучения вместо конвенциональных источников нагревания. Данные соединения представляют интерес как потенциальные биологически активные соединения с различным возможным действием: бактерицидным, фунгицидным, противовирусным, противоопухолевым, антипротозойным, противомалярийным, антиоксидантным и многими другими.

Молекулярный докинг является важным инструментом для изучения взаимодействия белков и малых молекул, в том числе при разработке лекарственных соединений. Традиционно для решения этой задачи применяются методы, основанные на силовых полях, однако в последнее время активно развиваются подходы на основе машинного обучения. В докладе представлен алгоритм молекулярного докинга на основе графовых нейронных сетей, повышающий скорость и эффективность поиска позиций связывания с белковыми мишенями.