Лаборатория дизайна и синтеза биологически активных пептидов

Заведующий лабораторией

Шамова Ольга Валерьевна,
доктор биологических наук, доцент, член-корреспондент РАН

e-mail: shamova@iemspb.ru

Телефон: (812) 234-68-57

Краткая история лаборатории

Лаборатория была создана в 2015 г.
Комплекс результатов работ, проведенных за последние 25 лет в лаборатории общей патологии Отдела в области изучения антимикробных пептидов врожденного иммунитета человека и животных, привел к открытию ряда новых пептидов в лейкоцитах животных (протегринов, галинацинов, профенинов, бактенецинов, ареницинов, аципенсинов).

Исследование биологической активности этих пептидов показало наличие у них выраженной антимикробной активности, а некоторые пептиды проявляли ранозаживляющие свойства, стресс-протективное действие, ряд пептидов — противоопухолевые эффекты. Присутствие перечисленных свойств свидетельствовало о целесообразности дальнейшего детального исследования антимикробных пептидов и их структурных модификаций, направленного на разработку на их основе антибиотических, иммуномодулирующих, ранозаживляющих или противоопухолевых лекарственных препаратов. Подобные исследования можно было провести при наличии возможности химического синтеза изучаемых соединений. Эта возможность представилась после получения Отделом современного пептидного синтезатора (Symphony X, Protein Technologies, США) по Программе «Протеом человека».

Это и инициировало создание новой лаборатории, целью которой явилось разработка и исследование антимикробных пептидов, а также синтез других биологически активных молекул пептидной природы. Их исследования проходят в рамках плановых тем, научных грантов Отдела, а также в рамках совместных исследований с другими подразделениями института.

Основные направления исследований

Цель работы лаборатории — решение актуальных задач медицины, связанных с изучением молекулярно-клеточных механизмов реализации биологической активности синтетических аналогов природных пептидов (антимикробных пептидов врожденного иммунитета, нейромедиаторов и т.п.), полученных методом твердофазного химического синтеза.

Токсичность большинства АМП по отношению к собственным клеткам организма — препятствие для их использования в медицине. Изучение путей направленной модификации структур АМП позволяет создавать их синтетические аналоги с высокой селективностью действия в отношении микробных или опухолевых клеток и сниженной токсичностью для нормальных клеток человека.

Исследования молекулярно-клеточных механизмов реализации биологической активности природных АМП и их синтетических аналогов необходимы для установления мишеней и механизмов их действия, разработки способов их применения в качестве лекарственных препаратов при патологических процессах, связанных с инфекциями, опухолевым ростом, а также для стимуляции функций иммунной системы.

Основные научные результаты за последние 5 лет

Разработаны структурные модификации антимикробных пептидов из семейства кателицидинов.

Осуществлен химический синтез и очистка ряда аналогов природных пептидов бактенецинов. Проводится исследование антимикробной активности полученных аналогов, а также их токсичности в отношении нормальных и опухолевых клеток человека in vitro.

Полученные данные позволяют выяснить, какие особенности структуры пептидов важны для проявления того или иного вида биологической активности, а также наметить дальнейшие шаги в разработке на базе исследуемых пептидов соединений с оптимальными для практического применения свойствами, что создаст основу для получения инновационных, патентоспособных антимикробных, иммуномодулирующих или противоопухолевых лекарственных препаратов для использования в медицине.
В результате научного сотрудничества с коллективом исследователей Института Химии силикатов РАН им. Гребенщикова получены и исследованы комплексы антимикробных пептидов с наночастицами серебра, получен совместный патент на новый бактерицидный нанопрепарат.

 

Дополнительная информация

Научное сотрудничество:

«Учебный центр» Института Биоорганической Химии им. М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова, директор Центра – проф. Т.В.Овчинникова

Научная группа к.х.н. О.Ю. Голубевой ФГБУН Химии силикатов им. И.В.Гребенщикова РАН

Научная группа к.б.н. Т.М. Гринчук Института Цитологии РАН

Лаборатория проф. Алессандро Тосси Университета г. Триеста, Италия

Лаборатория проф. Ральфа Хоффмана, Университета г. Лейпцига, Германия

Сотрудники лаборатории

Гаврилов Юрий Владимирович

к.м.н., ведущий научный сотрудник

Сфера научных интересов: Изучение механизмов действия пептидов-нейротрансмиттеров, в частности орексина. Центральные механизмы регуляции иммунной системы после стресса, черепно-мозговой травмы и др. Фундаментальные и клинические исследования нарушение сна и бодрствования при различный заболеваниях ЦНС Клиническая неврология. История отечественной физиологии и неврологии.

Жаркова Мария Сергеевна

к.б.н., старший научный сотрудник

Сфера научных интересов: Врождённый иммунитет, биотехнологии Изучение сочетанного антимикробного или противоопухолевого действия пептидов врожденного иммунитета и применяемых в медицине антибиотиков различной природы

Артамонов Александр Юрьевич

к.б.н., научный сотрудник

Сфера научных интересов: Изучение биологических свойств антимикробных пептидов и их синтетических аналогов

Владимирова Елизавета Васильевна

младший научный сотрудник

Сфера научных интересов: Оценка антимикробной активности химически синтезированных и рекомбинантных пептидов. Исследование комплексов пептидов с наноматериалами.

Комлев Алексей Сергеевич

младший научный сотрудник

Сфера научных интересов: Химический синтез и очистка пептидов

Копейкин Павел Максимович

младший научный сотрудник

Сфера научных интересов: химический синтез пептидов

Сухарева Мария Сергеевна

младший научный сотрудник

Сфера научных интересов: Оценка биологической активности пептидов (антимикробной активности, цитотоксического действия на клетки человека в культуре)

Сальникова Екатерина Вадимовна

лаборант-исследователь

Сфера научных интересов: Подготовка лабораторной посуды, приготовление буферных растворов, техническое сопровождение при подготовке научных статей и отчетов