Автореферат диссертации на соискание учёной степени доктора
химических наук: 03.01.06 - Биотехнология (в том числе
бионанотехнологии), 02.00.10- Биоорганическая химия. — Московская
Государственная академия тонкой химической технологии им. М.В.
Ломоносова. — Москва, 2011. — 55 с.
Научный консультант: академик РАМН, доктор химических наук,
профессор Швец В.И.
Цель и задачи исследования заключалась в
разработке мультидисциплинарного подхода и развитии ряда технологий
для структурно-функциональных исследований мембранных белковых
комплексов методами [U-SIL] и последующего вклада в рациональное
конструирование лекарственных препаратов. Особое внимание уделялось
доступности [U-SIL] лигандов и [U-SIL] мембранных комплексов при
эффективном использовании метаболических предшественников,
полученных на базе меченных стабильными изотопами 13C,
15N, 2H различных природных источников
(бактерии, дрожжи, грибы, водоросли, растения, клеточные линии
насекомых и млекопитающих).
Научная новизна заключается в разработке на основе [U-SIL] и биофизических методов исследования ряда методологий для рациональной разработки лекарственных препаратов и для ранней диагностики. В европейском патенте 2003 г, заявленном в Европе,
Российской Федерации, Японии, Канаде, США, Австралии отражены композиции и методы мечения молекул стабильными изотопами. Разработаны приёмы эффективного [U-SIL] в клеточных линиях млекопитающих и насекомых.
Замена в синтетических питательных средах для клеточных линий насекомых и млекопитающих дорогостоящих меченных стабильными изотопами индивидуальных аминокислот, органических кислот и других компонентов экстрактами биомасс из различных источников позволяет уменьшить стоимость питательных сред, по крайней мере, в пять раз с учётом лишь стоимости аминокислот. Впервые было продемонстрировано рекомбинантное получение [U-SIL] фармакологически важного рецептора класса GPCR - гистаминового рецептора человека Н1R в клеточной линии насекомых sf9 на основе разработанных питательных сред. Таким образом, открыты новые возможности для получения фармацевтически важных белков-мишеней с сохранённой биологической активностью в количествах, достаточных для структурных исследований с помощью ЯМР и получения информации для дальнейшего моделирования in silico при разработке лекарств, связанных с действием рецептора.
Практическая значимость. Показано, что специализированные [U-SIL] образцы способствуют развитию методов ЯМР, позволяют проводить эксперименты на одном образце и сократить расходы, связанные с получением целого ряда специфически меченых образцов, с использованием оборудования и с затратой времени для исследований. Возможности стратегии [U-SIL] и ЯМР твёрдого тела продемонстрированы на примере фотосинтетических объектов. При этом была охарактеризована на атомном уровне роль кофакторов фотосинтетических белков в рамках изучения первичного процесса фотосинтеза. В ходе работы выполнены задачи
разработки методологии для получения информации с помощью [U-SIL] и ЯМР твёрдого тела.
Доставка [U-SIL] образцов в различные научные и коммерческие организации послужила дальнейшему развитию ЯМР технологий (новые импульсные последовательности¸ подходы для расшифровки сложных спектров¸ тестирования чувствительности и разрешающей способности высоких магнитных полей), ИК, МС, а также применению стратегий [U-SIL] для биофизических и метаболических исследований. Фотосинтетические белки РЦ, CК2, СК1-РЦ использовали в Лейденском Университете и Университете Бохума для исследований методами ЯМР, Фурье–ИК и атомно-силовой спектроскопии.
Научная новизна заключается в разработке на основе [U-SIL] и биофизических методов исследования ряда методологий для рациональной разработки лекарственных препаратов и для ранней диагностики. В европейском патенте 2003 г, заявленном в Европе,
Российской Федерации, Японии, Канаде, США, Австралии отражены композиции и методы мечения молекул стабильными изотопами. Разработаны приёмы эффективного [U-SIL] в клеточных линиях млекопитающих и насекомых.
Замена в синтетических питательных средах для клеточных линий насекомых и млекопитающих дорогостоящих меченных стабильными изотопами индивидуальных аминокислот, органических кислот и других компонентов экстрактами биомасс из различных источников позволяет уменьшить стоимость питательных сред, по крайней мере, в пять раз с учётом лишь стоимости аминокислот. Впервые было продемонстрировано рекомбинантное получение [U-SIL] фармакологически важного рецептора класса GPCR - гистаминового рецептора человека Н1R в клеточной линии насекомых sf9 на основе разработанных питательных сред. Таким образом, открыты новые возможности для получения фармацевтически важных белков-мишеней с сохранённой биологической активностью в количествах, достаточных для структурных исследований с помощью ЯМР и получения информации для дальнейшего моделирования in silico при разработке лекарств, связанных с действием рецептора.
Практическая значимость. Показано, что специализированные [U-SIL] образцы способствуют развитию методов ЯМР, позволяют проводить эксперименты на одном образце и сократить расходы, связанные с получением целого ряда специфически меченых образцов, с использованием оборудования и с затратой времени для исследований. Возможности стратегии [U-SIL] и ЯМР твёрдого тела продемонстрированы на примере фотосинтетических объектов. При этом была охарактеризована на атомном уровне роль кофакторов фотосинтетических белков в рамках изучения первичного процесса фотосинтеза. В ходе работы выполнены задачи
разработки методологии для получения информации с помощью [U-SIL] и ЯМР твёрдого тела.
Доставка [U-SIL] образцов в различные научные и коммерческие организации послужила дальнейшему развитию ЯМР технологий (новые импульсные последовательности¸ подходы для расшифровки сложных спектров¸ тестирования чувствительности и разрешающей способности высоких магнитных полей), ИК, МС, а также применению стратегий [U-SIL] для биофизических и метаболических исследований. Фотосинтетические белки РЦ, CК2, СК1-РЦ использовали в Лейденском Университете и Университете Бохума для исследований методами ЯМР, Фурье–ИК и атомно-силовой спектроскопии.