Отдел молекулярной микробиологии имени академика РАН А.А.Тотоляна

Заведующий отделом

Суворов Александр Николаевич,
доктор медицинских наук, профессор, член-корреспондент РАН

e-mail: suvorov.an@iemspb.ru

В состав отдела входят:

Положение об Отделе молекулярной микробиологии

История отдела

Отдел молекулярной микробиологии продолжает работы по изучению болезнетворных микроорганизмов, начатые в Институте более 120 лет назад. Со дня основания Института проблемы инфекционной заболеваемости, патогенеза и природы патогенности возбудителей актуальных инфекций являлись важнейшими направлениями исследований. Первые работы были посвящены профилактике и лечению бешенства и сифилиса. Со временем спектр изучаемых болезней и возбудителей значительно расширился за счет таких инфекций как чума, холера, сап, сыпной тиф, различные кишечные инфекции, дифтерия, скарлатина и некоторые другие. Поэтому ИЭМ не случайно признан колыбелью отечественной бактериологии и эпидемиологии. В первом Уставе Института значилось, что он создается для борьбы с заразными болезнями.Официально отдел ведет свое летоисчисление с мая 1972 года, когда была создана лаборатория генетики микроорганизмов под руководством Артема Акоповича Тотоляна, ныне академика РАН, почетного доктора ИЭМ. Лаборатория родилась в недрах отдела микробиологии и иммунологии, руководимого академиком В.И. Иоффе, выдающимся советским иммунологом. В 1977 году, по велению времени, лаборатория стала самостоятельной единицей, а позже была преобразована в отдел молекулярной микробиологии. С 2012 года отдел возглавляет член-корреспондент РАН, доктор медицинских наук, профессор А. Н. Суворов.

Направления исследований и основные результаты

За время существования отдела основным объектом его микробиологических и генетических исследований являлись патогенные стрептококки — возбудители многочисленных и разнообразных заболеваний человека, составляющих по определению ВОЗ одну из ведущих причин глобальной заболеваемости и смертности. Стрептококки группы А (Streptococcus pyogenes) известны как возбудители фарингита, стрептодермии, скарлатины, рожистого воспаления — заболеваний, которые могут осложняться септическими процессами и поражением жизненно важных органов (сердце, почки, мозг). Стрептококки группы В (Streptococcus agalactiae) известны как возбудители тяжелых инвазивных заболеваний новорожденных, а также септических процессов у пожилых людей.В 1970–80-х годах основными направлениями исследований в отделе были:
— факторы внехромосомной наследственности стрептококков;
— механизмы адгезии и инвазии стрептококков;
— факторы патогенности стрептококков и генетический обмен;
— феномен бактериофагии и лизогении среди штаммов СГА.В результате исследований у стрептококков впервые обнаружены и описаны гигантские плазмиды с инвертированными повторами значительной протяженности, определяющие множественную устойчивость микроба к антибиотикам, а также минициркулярные криптические плазмиды; доказана связь адгезивной и инвазивной активности СГА с их способностью синтезировать М белок – основной фактор патогенности СГА; изучены вирулентные фаги, лизирующие стрептококки групп А и С; показана широкая распространенность (96–98%) лизогении (в том числе и дефектной) умеренными фагами, участвующими в генетическом обмене. На основании плазмидных структур были созданы векторные системы для изучения внутри- и межвидового генетического обмена с участием СГА. Выполнены значительные циклы работ по изучению отдельных факторов патогенности стрептококков (стрептокиназа, SOF-фактор или фактор опалесценции сыворотки); описана структура генетической области Mga-регулона у штаммов типа SOF15.В последующие годы были созданы первые физические и генетические карты СГА и СГВ, клонированы и изучены гены многих факторов патогенности стрептококков, выявлены маркерные гены и возможности генотипирования патогенных стрептококков по хромосомным генам и генам мобильных элементов, что способствовало полногеномному секвенирование штаммов стрептококков и энтерококков. В 1998 году ведущие молодые сотрудники отдела (будущие доктора наук А. Суворов и А. Дмитриев) были удостоены I премии Академии медицинских наук за успехи в области генетики патогенных стрептококков.
Отдел постоянно ратовал за выполнение отдельных разделов работ на комплексной основе и на базе международного научного сотрудничества. Так, в проектах по полногеномному секвенированию СГА, по созданию и использованию схем SOF-типирования СГА, по генотипированию СГА и СГВ отдел сотрудничал с авторитетными стрептококковыми лабораториями США (Университеты Оклахомы, Миннесоты, Южной Дакоты), Швеции (Институт медицинской микробиологии Университета Лунда), Германии (Институт микробиологии и экспериментальной терапии, Йена) Чехии (Пражский Институт национального здоровья), Словакии (Университет ветеринарной микробиологии, Кошице) и КНР (Пекинский детский госпиталь). В последние 10 лет отдел активно участвует в международном сотрудничестве с Университетом Южной Дакоты и Медицинским центром Университета г. Канзас (США), Университетом ветеринарной медицины (Словакия) и Пекинским детским госпиталем (КНР), Киоринским медицинским Университетом (Япония), Пражским институтом Физиологии (Чехия) и Университетом Аберестуита (Великобритания).Руководители лабораторий из Университета Оклахомы (Joseph Ferretti), Университета Миннесоты (P. Cleary) и Пекинского детского госпиталя (Yang Yonghong) избраны почетными докторами Института экспериментальной медицины, а китайский специалист — одновременно и иностранным членом РАМН.С 1984 года отдел является Национальным центром ВОЗ по изучению стрептококков, а его руководитель А. А. Тотолян до 2004 года был экспертом комитета ВОЗ по стрептококкам. За успехи в развитии научного сотрудничества он награжден именным дипломом Университета Оклахомы и избран почетным членом микробиологических обществ Чехии и Словакии.Отдел уделяет особое внимание подготовке молодых специалистов высокой квалификации, привлекая студентов последних курсов петербургских вузов. Этому способствует создание при активном участии отдела кафедры фундаментальных проблем медицины и медицинских технологий Санкт-Петербургского государственного университета. Некоторые аспиранты и молодые сотрудники отдела стали победителями молодежных конкурсов по получению грантов на реализацию оригинальных научных идей и активными участниками международных конференций. Темы диссертационных исследований высоко актуальны и посвящены таким вопросам, как регуляторные системы транскрипции генов; факторы патогенности в качестве кандидатов в состав рекомбинантных пептидных вакцин; структура и функции «островов патогенности»; роль генов бактериофагов в патогенности микроба; патогенез постинфекционных осложнений; ранняя диагностика нефропатий; противострептококковое действие пробиотических молочнокислых бактерий, поиск новых активных пробиотиков, изучение механизмов их действия на организм и его микробиоту. В отделе выполнено более 35 кандидатских и 7 докторских диссертаций.
За последние 10 лет более 25 научных проектов отдела поддержаны грантами РФФИ, Совета по грантам Президента РФ, а также грантами различных фондов.Исследования отдела отражены в большом количестве рецензируемых публикаций, более 40% из которых опубликованы в зарубежной журнальной периодике, а итоги работ обобщены в двух монографиях по стрептококкам групп А и В, и в двух методических руководствах. Работы отдела защищены многими авторскими свидетельствами и патентами РФ, в том числе в области экспресс-диагностики групповой принадлежности стрептококков, ранней диагностики диабетического поражения почек и вакцинных штаммов, создания новых пробиотических и аутопробиотических молочнокислых продуктов.Отдел обладает современным оборудованием для экспериментов, такими как: микрочиповый анализатор BioOdyssey, позволяющий осуществлять полногеномный анализ транскрипции генов, электропораторы, комплексы оборудования для двухмерного электрофореза и хроматографии, прибор для электрофореза в пульсирующем электрическом поле, амплификаторы с возможностью проведения ПЦР в режиме «реального времени», новейшие приборы фирмы Bruker, ltraflextreme (масс-спектрометр с матрично-активированной лазерной десорбцией/ионизацией), MALDI, а также Maxis 4G (жидкостный хроматограф — тандемный масс-спектрометр высокого разрешения, предназначенный для анализа малых количеств сложных смесей низко- и высокомолекулярных соединений).В настоящее время в составе отдела существует четыре лаборатории. Три лаборатории: лаборатория молекулярной генетики патогенных микроорганизмов, лаборатория функциональной геномики и протеомики микроорганизмов и лаборатория биомедицинской микроэкологии — теснейшим образом связаны объектом исследования (патогенными стрептококками), совместными проектами и совместным использованием оборудования. Четвертая лаборатория — лаборатория биомедицинской и фармацевтической масс-спектрометрии вошла в состав отдела в конце 2011 года и помимо задач отдела выполняет целый ряд исследований для других подразделений института.

Диссертации, защищенные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Докторские диссертации

Кандидатские диссертации

Ученые звания, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Награды, победители конкурсов

Гранты за последние 5 лет

Патенты, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

  1. Гупалова Т.В., Бормотова Е.А. Рекомбинантные ДНК pG4223 и плазмидная ДНК pQE 30-pG4223, штамм Escherichia coli M 15-G4223, обеспечивающие получение полипептида G4223, селективно связывающего IgG, и его применение в аффинной хроматографии для выделения IgG. Патент РФ №2715672С2. Опубликован 02.03.2020. Бюл. №7.
  2. Ермоленко Е.И., Милюхина И.В., Цапиева А.Н., Алехина Г.Г., Истомина А.С., Грачева Е.В., Котылева М.П., Суворов А.Н. Способ уменьшения выраженности немоторных симптомов у пациентов, страдающих болезнью ПаркинсонаПатент РФ № 2734718 от 22.10.2020 г.
  3. Суворов А.Н., Ермоленко Е.И., Котылева М.П., Цапиева А.Н. Способ приготовления аутопробиотика на основе анаэробного консорциума бактерий. Патент РФ № 2734896 от 26.10.2020 г.
  4. Матушкина А.С., Исакова-Сивак И.Н., Смолоногина Т.А., Баженова Е.А., Матюшенко В.А., Меженская Д.А., Прокопенко П.И., Леонтьева Г.Ф., Крамская Т.А., Суворов А.Н., Руденко Л.Г. ИнфлюБакт-Н7/PspA – комбинированная вакцина против вируса гриппа и бактериальной пневмонии, вызываемой Streptococcus pneumoniae. Патент РФ № 2776196 от 14.07.2022 г.
  5. Суворов А.Н., Гупалова Т.В., Исакова-Сивак И.Н., Леонтьева Г.Ф., Меженская Д.А., Крамская Т.А., Бормотова Е.А., Кулешевич Е.В., Руденко Л.Г. Живая пробиотическая вакцина, содержащая консервативные эпитопы вируса гриппа А (LAH+4M2e), для профилактики гриппозной инфекции. Патент РФ № 2776479 от 21.07.2022 г.
  6. Королева И.В., Суворов А.Н., Леонтьева Г.Ф., Крамская Т. А., Дешева Ю.А., Шведова Т.Н. Рекомбинантная ДНК, обеспечивающая получение рекомбинантного белка Cov1, обладающего иммуногенными свойствами в отношении вируса SARS-CoV-2. Патент РФ № 2776484 от 21.07.2022 г.
  7. Суворов А.Н., Гупалова Т.В., Дешева Ю.А., Крамская Т.А., Кулешевич Е.В., Леонтьева Г.Ф., Руденко Л.Г., Цапиева А.Н. Живая пробиотическая вакцина для профилактики инфекции, вызванной вирусом гриппа. Патент РФ № 2777061 от 01.08.2022 г.
  8. Ермоленко Е.И., Молостова А.С., Цапиева А.Н., Алехина Г.Г., Карасева А.Б., Гладышев Н.С., Суворов А.Н., Барышникова Н.В. Способ монотерапии гастрита, ассоциированного с инфекцией Helicobacter pylori. Патент РФ № 2758246 от 27.10.2021 г.
  9. Гупалова Т.В., Бормотова Е.А. Рекомбинантный белок GM, обладающий способностью связывать α2-макроглобулин и его применение в качестве лиганда в аффинной хроматографии для выделения α2-макроглобулина из сыворотки крови человека. Патент РФ № 2758604 от 01.11.2021 г.

Технологии, полученные сотрудниками отдела за последние 5 лет

Наиболее значимые публикации за последние 5 лет

  1. Мильман Б.Л., Журкович И.К. Большие данные в современном химическом анализе // Журнал аналитической химии, 2020, 75(4):316-326.
  2. Мильман Б.Л., Островидова Е.В., Журкович И.К. Большие химические базы данных свободного доступа в нецелевом масс-спектрометрическом анализе // Масс-спектрометрия, 2020, 17(2):87–94.
  3. Симаненков В.И., Суворов А.Н., Тихонов С.В., Ермоленко Е.И., Декканова В.Д., Гончаров А.Е., Ткачев П.В., Бакулина Н.В. Микробиота желчного пузыря у пациентов с желчнокаменной болезнью // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 2020, 12(1):37–44.
  4. Ермоленко Е.И., Кудрявцев И.В., Соловьева О.И., Карасева А.Б., Цапиева А.Н., Кондратенко Ю.Д., Котылева М.П., Серебрякова М.К., Шумихина И.А., Суворов А.Н. Особенности субпопуляционного состава регуляторных Т-лимфоцитов и микробиоты кишечника при синдроме раздраженного кишечника // Медицинская иммунология, 2020, 22(2):335–346.
  5. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Карасева А.Б., Минасян С.М., Борщев В.Ю., Семенова Н.Ю., Борщева О.В., Половинкин В.В., Родионов Г.Г., Суворов А.Н., Галагудза М.М. Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс // Медицинская иммунология, 2020, 22(1):87–98.
  6. Мильман Б.Л., Журкович И.К. Большие данные в современном химическом анализе // Журнал аналитической химии, 2020, 75(4):316-326.
  7. Мильман Б.Л., Островидова Е.В., Журкович И.К. Большие химические базы данных свободного доступа в нецелевом масс-спектрометрическом анализе // Масс-спектрометрия, 2020, 17(2):87–94.
  8. Симаненков В.И., Суворов А.Н., Тихонов С.В., Ермоленко Е.И., Декканова В.Д., Гончаров А.Е., Ткачев П.В., Бакулина Н.В. Микробиота желчного пузыря у пациентов с желчнокаменной болезнью // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 2020, 12(1):37–44.
  9. Ермоленко Е.И., Кудрявцев И.В., Соловьева О.И., Карасева А.Б., Цапиева А.Н., Кондратенко Ю.Д., Котылева М.П., Серебрякова М.К., Шумихина И.А., Суворов А.Н. Особенности субпопуляционного состава регуляторных Т-лимфоцитов и микробиоты кишечника при синдроме раздраженного кишечника // Медицинская иммунология, 2020, 22(2):335–346.
  10. Борщев Ю.Ю., Буровенко И.Ю., Карасева А.Б., Минасян С.М., Борщев В.Ю., Семенова Н.Ю., Борщева О.В., Половинкин В.В., Родионов Г.Г., Суворов А.Н., Галагудза М.М. Моделирование синдрома системной воспалительной реакции химической индукцией травмы толстого кишечника у крыс // Медицинская иммунология, 2020, 22(1):87–98.
  11. Карасева А.Б., Колобов А.А., Суворов А.Н. Сравнительный анализ антимикробной активности синтетических бактериоцинов энтерококков. // Проблемы медицинской микологии, 2019, 21(2):78.
  12. Ermolenko E.I., Desheva Y.A., Kolobov A.A., Kotyleva M.P., Sychev I.A., Suvorov A.N. Anti-Influenza Activity of Enterocin B In vitro and Protective Effect of Bacteriocinogenic Enterococcal Probiotic Strain on Influenza Infection in Mouse Model // Probiotics Antimicrob Proteins, 2019, Jun; 11(2):705-712. doi: 10.1007/s12602-018-9457-0.
  13. Starikova E.A., Golovin A.S., Vasilyev K.A., Karaseva A.B., Serebriakova M.K., Sokolov A.V., Kudryavtsev I.V. Burova L.A., Voynova I.V., Suvorov A.N., Vasilyev V.B., Freidlin I.S. Role of arginine deiminase in thymic atrophy during experimental Streptococcus pyogenes infection // Scand J Immunol, 2019, Feb; 89(2):e12734. Doi.org/10.1111/sji.12734(Q2)
  14. Смолоногина Т.А., Исакова-Сивак И.Н., Котомина Т.С., Евсина А.С., Степанова Е.А., Прокопенко П.И., Леонтьева Г.Ф., Суворов А.Н., Руденко Л.Г. Конструирование векторной вакцины на основе холодо-адаптированного вируса гриппа для защиты от бактериальной инфекции, вызываемой стрептококками группы В // Молекулярная генетика, микробиология и вирусология, 2019, 37(1):25–34.
  15. Цапиева А.Н., Боровкова Е.А., Карасева А.Б., Алиева Е.В., Суворов А.Н. Разработка метода идентификации индигенных лактобацилл кишечника при создании аутопробиотиков // Вопросы детской диетологии, 2019, 3:52–59.
  16. Успенский Ю.П., Барышникова Н.В., Ермоленко Е.И., Суворов А.Н., Сварваль А.В. Вакцина против HELICOBACTER PYLORI: миф или реальность? // Инфекция и иммунитет, 2019, 9(3–4):457–466.
  17. Gupalova T., Leontieva G., Kramskaya T., Grabovskaya K., Kuleshevich E., Suvorov A. Development of experimental pneumococcal vaccine for mucosal immunization // PLoS One, 2019, 14(6):e0218679. Published 2019 Jun 28. doi:10.1371/journal.pone.0218679
  18. Kramskaya T., Leontieva G., Desheva Y., Grabovskaya K., Gupalova T., Rudenko L., Suvorov A. Combined immunization with attenuated live influenza vaccine and chimeric pneumococcal recombinant protein improves the outcome of virus-bacterial infection in mice // PLoS One, 2019, 14(9):e0222148. DOI: 10.1371/journal.pone.0222148.
  19. Desheva Y., Leontieva G., Kramskaya T. et al. Mucosal vaccine based on attenuated influenza virus and the group B Streptococcus recombinant peptides protected mice from influenza and S. pneumoniae infections // PLoS One, 2019, 14(6):e0218544. Published 2019 Jun 25. doi:10.1371/journal.pone.0218544
  20. Suvorov A., Ermolenko E., Alechina A., Chernysh A., Karaseva A., Di Pierro F. Enterococcus as probiotics: what is the advantage? // Nutrafoods, 2019, 1:17–25. DOI 10.17470/NF-019-0003 17.
  21. Abdurasulova I.N., Matsulevich A.V., Kirik O.V., Tarasova E.A. Ermolenko E.I., Korzevskii D.E., Klimenko V.M., Di Pierro F., Suvorov A.N. The protective effect of Enterococcus faecium L-3 in experimental allergic encephalomyelitis in rats is dose-dependent // Nutrafoods, 2019, 1:1–11. DOI 10.17470/NF-019-0001.
  22. Кудрявцев И.В., Ермоленко Е.И., Соловьева О.И., Серебрякова М.К., Шумихина И.А., Суворов А.Н. Субпопуляционный состав т- лимфоцитов при синдроме раздраженного кишечника // Клиническая и экспериментальная гастроэнртерология, 2019, 5:22–28.
  23. Гончар Н.В., Ермоленко К.Д., Климова О.И., Ермоленко Е.И., Гостев В.В., Лобзин Ю.В. Бактериальные кишечные инфекции с синдромом гемоколита у детей: этиология, лабораторная диагностика (обзор) // Медицина экстремальных ситуаций, 2019, 21(1):92–104.
  24. Воловникова В.А., Котрова А.Д., Иванова К.А., Ермоленко Е.И., Шишкин А.Н. Роль кишечной микробиоты в развитии ожирения // Juvenis scientia, 2019, 6:4–10.
  25. Ермоленко К.Д., Мартенс Э.А., Болдырева Н.П., Ермоленко Е.И. Рациональная терапия кампилобактериоза у детей // Фарматека, 2019, 26(10):40–44.
  26. Milman B.L., Ostrovidova E.V., Zhurkovich I.K. Isomer Differentiation using in silico MS2 Spectra. A Case Study for the CFM-ID Mass Spectrum Predictor. // Mass Spectrometry Letters, 2019, 10(3):93–101. doi.org/10.5478/MSL.2019.10.3.93 (Q4).
  27. Мильман Б.Л., Островидова Е.В., Журкович И.К. Химия‑2018. Новые «горячие» области исследований // Аналитика, 2019, 9(4):314–318. DOI: 10.22184/2227-572X.2019.09.4.314.318 (РИНЦ).
  28. Milman B.L., Solov’eva A.V., Lugovkina N.V., Zhurkovich I.K. Features of Tryptic Peptides Providing Their Detection and Identification by MALDI Mass Spectrometry // Journal of Analytical Chemistry, 2019, 74(13):1278–1287. DOI: 10.1134/S1061934819130094 (Q3).
  29. Шмакова М.А., Ефремова Н.А., Гончаров А.Е., Чмырь А.П., Брусина Е.Б. Acinetobacter spp.: региональные особенности эпидемиологии // Медицинский альманах, 2019,(1):23–28. https://doi.org/10.21145/2499-9954-2019-1-23-28