Противовирусные препараты T-1105 и T-705 (Фавипиравир) являются неактивными пролекарствами, которые подвергается метаболическому превращению in vivo в активную форму посредством фосфорибозилирования. Эффективность этого процесса в клетках человека крайне низка, что делает актуальной задачу получения фосфорибозилированных производных пиразин-2- карбоксамида in vitro. Сотрудники Отдела биотехнологии ИБХ РАН совместно с коллегами из МГУ и ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН создали высокоэффективный биокатализатор на основе гипоксантин-гуанинфосфорибозилтрансферазы из T. thermophilus (TthHGPRT). В результате рационального дизайна активного центра TthHGPRT был получен мутант D106G/Y155W с 325- кратным увеличением скорости синтеза фосфорибозида T-705 и 125-кратным – фосфорибозида T- 1105. Полученные результаты могут послужить основой для создания новых ферментативных технологий получения противовирусных соединений. Работа опубликована в журнале ACS Catalysis.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/4801

Сотрудники Лаборатории молекулярной биоинженерии ИБХ РАН совместно с коллегами из других российских институтов выделили и изучили два новых вирулентных фага рода Obolenskvirus, инфицирующих Acinetobacter baumannii, значимый нозокомиальный патоген. Фаги Brutus и Scipio смогли инфицировать штаммы A. baumannii, относящиеся к капсульным типам К116 и К82 соответственно. Авторы Охарактеризовали биологические свойства и геномную организацию фагов, и провели сравнительный геномный, филогенетический и пангеномный анализы. Также было проведено исследование ферментативной активности деполимеразы хвостового шипа, кодируемой в геноме фага Scipio - первого зарегистрированного вируса, инфицирующего A. baumannii капсульного типа К82. Изучение новых представителей рода Obolenskvirus, расширяет знания о разнообразии вирусов внутри этой таксономической группы и стратегиях взаимодействия фагов Obolenskvirus с бактериями-хозяевами. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.
https://www.mdpi.com/1422-0067/25/4/2074

Дорогие студенты, аспиранты и молодые ученые! Рады сообщить, что 5-7 июня 2024 года, в ИБХ РАН пройдет V Международная научная школа по структурной биологии “Structural biology: main problems and approaches to their solution”, на которой вас ждут мастер-классы, лекции ведущих российских и зарубежных экспертов, постерная сессия, а также возможность поучаствовать в научных боях! Регистрация открыта до 1 мая 2024 года. По любым вопросам пишите на is-sb.ru@yandex.ru или в телеграм-чат. Подробную информацию вы можете найти на сайте Школы - https://is-sb.ru.

Сотрудники Отдела функционирования живых систем ИБХ РАН показали участие ранних (ядрышковых) факторов биогенеза рибосом RPF1 и ESF1 в созревании рибосомных субъединиц. Нокдаун с помощью экспрессии shRNA продемонстрировал уникальное изменение профиля пре-рРНК в ответ на стресс биогенеза рибосом. Дефицит данных белков в клетках человека, в отличие от клеток дрожжей, не является фатальным, что позволяет утверждать о вероятных перестройках процесса для поддержания трансляционной активности клеток. На основании полученных результатов авторы предполагают, что белки RPF1 и ESF1 выполняют структурную функцию и способствуют правильному фолдингу РНК-белковых комплексов для дальнейших стадий процессинга пре-рРНК. Работа опубликована в журнале Cells.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4813

28 марта 2024 года пройдет день открытых дверей в аспирантуре ИБХ РАН. Мы планируем рассказать абитуриентам о существующих направлениях в аспирантуре ИБХ, об особенностях обучения и научно-исследовательской работы. Также предполагается организовать встречу будущих аспирантов с администрацией и научными сотрудниками ИБХ РАН – потенциальными научными руководителями аспирантов.
https://www.ibch.ru/press/news/asper/4819

Для достижения контроля над образованием биомолекулярной короны необходимо контролировать поверхностные свойства наночастиц (НЧ). Однако для этого необходимо разработать подходы для исследования структуры и динамики поверхности НЧ с высоким разрешением. Сотрудники ИБХ РАН и ИК РАН предложили метод картирования поверхности НЧ, основанный на данных МД моделирования, и применили его для анализа структуры и динамики поверхности лиганд-содержащих НЧ типа «ядро-оболочка». Показано, что построение карт поверхности НЧ позволяет оценивать свойства, важные для систем доставки лекарств. Работа опубликована в журнале Biomaterials Science. Препринт доступен в ChemRxiv (https://chemrxiv.org/engage/chemrxiv/article-details/651b1179a69febde9e1bf429).

Исследование, опубликованное в Science Advances, демонстрирует улучшение автономной биолюминесценции благодаря использованию гиспидинсинтаз из растений вместо грибных. Применение компактных растительных поликетидсинтаз III типа снижает размер трансгена и, тем самым, облегчает внедрение генов биолюминесценции в различные гетерологичные системы. Обнаружено, что ключевым лимитирующим фактором люминесцентного сигнала в трансгенных организмах является метаболизм гиспидина.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4840

Основной белок миелина (МВР) поддерживает структуру миелиновой оболочки, покрывающей аксоны. Ученые из Лаборатории белков гормональной регуляции ИБХ РАН и МФТИ исследовали открытое ими взаимодействие MBP и интегрального мембранного белка 2B (ITM2B или Bri2), связанного с наследственными деменциями. С использованием ИИ-системы AlfaFold2 и молекулярной динамики было смоделировано взаимодействие MBP-Bri2 in silico. Показано, что MBP закрывает сайт расщепления Bri2 фурином, тогда как поверхность домена BRICHOS, отвечающего за мультимеризацию и шаперонную функцию высокомолекулярного олигомера Bri2, остается свободной. Эти данные были подтверждены совместной экспрессией MBP с различными формами Bri2. Установлено, что MBP ингибирует опосредуемое фурином отщепление С-концевого пептида (Bri23) и изменяет клеточную локализацию Bri2, ограничивая его транспорт на мембрану независимо от высвобождения Bri23. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.
https://www.mdpi.com/1422-0067/25/5/2608

Сотрудники ИБХ РАН предложили аутологичную систему стимуляции цитомегаловирусным (hCMV) пептидом VMAPRTLFL (LFL), без Т-клеток и экзогенных цитокинов, которая позволила оценить hCMV-специфичный ответ NK-клеток. NK-клетки hCMV-серопозитивных доноров, в отличие от NK-клеток hCMV-серонегативных и слабо позитивных доноров, демонстрировали повышенную продукцию IFNγ, дегрануляцию, активацию и усиленную пролиферацию при стимуляции пептидом LFL, представленным молекулой HLA-E. LFL-индуцированная продукция IFNγ NK-клетками зависела от сигнальных путей PI3K и Ras/Raf/Mek. Анализ транскриптома LFL-стимулированных NK-клеток выявил повышенную экспрессию генов, связанных с иммунологической памятью и метаболизмом. Эту модель можно в дальнейшем использовать для идентификации антиген-специфических NK-клеток. Работа опубликована в журнале Cells.
https://www.mdpi.com/2073-4409/13/6/530

ВНИМАНИЕ!

Минобрнауки России предупреждает о продолжающихся атаках телефонных мошенников на сотрудников научных и образовательных организаций. В зоне риска — старшее поколение. И хотя злоумышленникам практически не удается ввести людей в заблуждение, даже единичные случаи заставляют серьезно отнестись к данной проблеме.

Телефонные мошенники непрерывно меняют стратегию:

1. Отправляют вредоносные ссылки, звонят якобы из банка с просьбой назвать код из СМС.
2. Используют для звонков мессенджеры (Телеграм, WhatsApp и др.).
3. Применяют шантаж, давят на жертву от имени ректора, представителя ФСБ или МВД (могут применяться технологии подмены номеров и подделки голосов, упоминаться личные сведения о человеке, побуждающие снизить порог критического восприятия).

Что делать, если вам поступил звонок, в подлинности которого вы не уверены:

1. Незамедлительно завершите беседу.
2. Проинформируйте своего непосредственного руководителя о факте подозрительного обращения.
3. Посоветуйтесь с теми, кому доверяете, — родственниками, коллегами.
4. Проверьте личность контакта — если звонящий или пишущий с неизвестного номера представился вашим знакомым, свяжитесь с ним по актуальному номеру.

Будьте бдительны!

Сотрудники ИБХ с коллегами из ФНКЦ ФХМ им Ю.М. Лопухина разработали pH сенсор на основе i-мотива. Авторы синтезировали новый нефлуоресцентный аналог цитозина tC O Azo , который тушит флуоресценцию известного флуоресцентного миметика цитозина tC O . Включение пары в геномную iM-образующую последовательность C5T привело к созданию высококонтрастного pH сенсора с рабочим диапазоном, совместимым с физиологическими условиями. В отличие от известных сенсоров на основе C5T, которые содержат обычные метки FAM/BHQ или FAM/TAMRA, обеспечивают флуоресцентный сигнал в зеленом/красном каналах и накапливаются в ядрах клеток, предложенный сенсор локализуется преимущественно в цитоплазме и позволяет осуществлять отслеживание pH на основе сигнала tC O в синем канале. Таким образом, авторам удалось преодолеть общую для меченных нуклеиновых кислот (антисмысловые олигонуклеотиды, молекулярные биконы и т.д.) проблему преимущественного накопления в ядрах живых клеток. Работа опубликована в журнале Sensors and Actuators: B. Chemical.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400524004763

Олигомеризация молекул в мембранах бактерий является ключевым этапом во многих предполагаемых механизмах антибиотического действия антимикробных пептидов (АМП). На примере пептида капителлацина морской полихеты Capitella teleta была изучена термодинамика процесса димеризации β-шпилечных АМП в мембраноподобной среде мицелл DPC. Методом ЯМР-спектроскопии были описаны переходы между состояниями мономера и димера при изменении температуры и концентрации детергента. Обе структурные формы капителлацина связываются с поверхностью мицеллы, что согласуется с “ковровым” механизмом действия на мембраны. Сравнительный анализ физико-химических свойств β-шпилечных АМП выявил положительную корреляцию между гидрофобностью пептида, стабильностью его димеров и гемолитической активностью. Результаты работы опубликованы в журнале Biomolecules.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4858

Исследователи из ИБХ РАН, Гарвардского Университета, Сеченовского Университета, Института им. Пастера и других научных учреждений в России и за рубежом предложили новый способ контроля повышенного внутриглазного давления, являющегося основным повреждающим фактором при глаукоме. Они разработали новый вид контактных линз, которые интегрируют металлоорганические каркасы (МОК) для управляемого и продолжительного высвобождения бримонидина, лекарственного средства, применяемого для снижения внутриглазного давления. Это нововведение было представлено в высокорейтинговом научном журнале Aggregate, что подчеркивает его инновационный характер и потенциальное влияние на офтальмологическую практику.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/4883

Наночастицы кремния широко использовались для доставки лекарств и визуализации опухолей в течение последних 30 лет. Интерес к использованию кремния в биомедицине был связан с возможностью его биоразложения в организме, а, следовательно, низкой долговременной токсичностью. Тем не менее, кристаллический кремний имеет очень низкую скорость деградации, и его выведение из организма может занимать месяцы и годы. Коллектив ученых из ИБХ РАН, НИЯУ МИФИ и Сеченовского Университета предложили новый материал с высокой скоростью деградации который имеет потенциал заменить кремний в биомедицине. Работа опубликована в журнале Advanced Science.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4885

Исследователи из Лаборатории молекулярных основ эмбриогенеза ГНЦ ИБХ РАН выяснили основные факторы, сделавшие невозможной регенерацию конечностей у современных амниот (рептилии, птицы и млекопитающие). Авторы предположили, что после выхода предков амниот на сушу способность к регенерации конечностей у них оказалась подавленной побочными эффектами ряда возникших в это время инноваций, необходимых для успешной колонизации суши. Это, в свою очередь, стимулировало исчезновение многих генов, переставших с этого момента участвовать в регенерации. В результате. у современных амниот, в том числе у человека, неспособность к регенерации конечностей оказалась жестко зафиксированной на геномном уровне. Работа выполнена при поддержке гранта РНФ 23-74-30005 и опубликована в журнале Biological Reviews.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4903

Цикл «обнаружить-восхититься-исследовать-разочароваться и забыть» может быть довольно обычной рутиной в исследованиях. Тем не менее в некоторых областях он, кажется, может повторяться много раз. Свежая статья ученых из ИБХ РАН и Университета Бостона анализирует один из таких циклов в области блокады иммунной системы организма наночастицами. Исследование показывает, что прогресс в создании новых наноматериалов наконец может позволить разорвать замкнутый круг и ввести этот метод в клиническую практику для улучшения терапии рака. Работа опубликована в престижном журнале Nature Communications.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/4911

Ионные каналы TRPV отличаются большим разнообразием функций в клетке, принимая участие в температурной и болевой чувствительности, делении клеток, усвоении кальция и т.д. Ученые из ИБХ РАН и Колумбийского университета проанализировали структуру ключевого домена TRPV – ион-проводящей поры. С помощью оригинального подхода – метода “динамического молекулярного портрета“ - удалось выделить три консервативных состояния поры, общие для всех TRPV: α- закрытое, π-закрытое и π-открытое. Показано, что α-закрытое состояние является наиболее гидрофобным и всегда непроводящим, тогда как π-закрытое менее стабильно и может переходить в открытое состояние с благоприятным для проведения ионов распределением гидрофобности. Работа опубликована в журнале Communications Chemistry.
https://www.ibch.ru/ru/press/news/science/4918

В отличие от экзосом, данные о гликоме микровезикул (МВ) практически отсутствуют. Сотрудники Лаборатории углеводов и Лаборатории молекулярной биофизики ИБХ РАН изучили гликановый состав МВ, полученных из эндотелиальных клеток, с использованием 21 растительного лектина. Полученные результаты показали, что в МВ доминируют олиголактозамины, частично α2-6-сиалилированные в виде N-гликанов. Наиболее ярким отличием МВ от материнских клеток является практически полное отсутствие α2-3-сиалилированных гликанов; показано, что это не результат действия внеклеточных гликозидаз. Кроме того, по сравнению с материнскими клетками, в МВ понижен уровень некоторых Man-содержащих гликанов. Полученные результаты свидетельствуют об избирательности переноса интегральных белков плазматической мембраны в МВ. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular sciences.
https://www.ibch.ru/press/news/science/4916

Папаин-подобная протеаза PLpro играет ключевую роль в жизненном цикле коронавируса SARS-CoV-2, что делает ее перспективной мишенью антивирусной терапии. В данной работе был создан генетически кодируемый флуоресцентный сенсор активности PLpro. Отличительной особенностью сенсора является дизайн, максимально приближенный к природной мишени. Высококонтрастный транслокационный ответ (14-кратное изменение отношения сигнала в ядре и цитоплазме) позволяет надежно детектировать активность PLpro в культурах клеток человека не только в модели сверхэкспрессии рекомбинантной протеазы, но и при заражении вирусом SARS-CoV-2, как было показано сотрудниками Лаборатории генетически кодируемых молекулярных инструментов ИБХ РАН в сотрудничестве с Институтом молекулярной биологии РАН и Центром эпидемиологии и микробиологии им. Гамалеи. Работа опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences.
https://www.mdpi.com/1422-0067/25/12/6635

Сотрудники отделов биотехнологии и структурной биологии (ИБХ РАН) совместно с коллегами из Института химии растительных веществ (Узбекистан) и Института вирусологии им. Д. И. Ивановского синтезировали серию аналогов нуклеозидов на основе 1,2,4-триазола-3-тиона и исследовали их противовирусную активность в отношении вируса простого герпеса. Производные 1,2,4-триазола обладают широким спектром биологической активности и поиск новых нуклеозидов на их основе является актуальной задачей. Из серии синтезированнных моно- и дизамещённых производных 1,2,4-триазол-3-тиона три соединения оказались субстратами для пуриннуклеозидфосфорилазы E. coli. Для рибозидов и дезоксирибозидов, полученных ферментативным синтезом, было показано, что присоединение углевода у моно- и дизамещённых 1,2,4-триазол-3-тионов происходит по разным атомам азота. Все синтезированные нуклеозиды и гетероциклические основания проверялись на цитотоксичность и активность в отношении вируса простого герпеса первого типа. Индекс селективности двух нуклеозидов оказался значительно выше, чем у противовирусного препарата рибавирина. Также было обнаружено, что с увеличением липофильности исследуемых соединений увеличивается как их активность, так и токсичность. Результаты исследования опубликованы в журнале Biomolecules (IF 4.8).
https://www.ibch.ru/press/news/science/4923