МЕГАГРАНТЫ

Лаборатория Магнитного Резонанса Биомолекулярных Систем

О лаборатории

Наименование проекта: Многочастотный электронный парамагнитный резонанс (ЭПР) для биохимических исследований

№ договора:

Наименование ВУЗа: Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Новосибирский институт органической химии им. Н.Н. Ворожцова Сибирского отделения Российской академии наук

Области научных исследований: Химия

Цель проекта: Целью проекта является развитие и применение передовых методов спектроскопии электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) к актуальным задачам в области биохимии и биомедицины, имеющие принципиальную значимость для развития методов диагностики и разработки стратегий лечения ряда социально важных заболеваний, таких как болезни сердечно-сосудистой системы, болезнь Альцгеймера, онкологические заболевания и др.
Задача проекта:Основной задачей данного проекта является создание высокотехнологичной ЭПР лаборатории мирового уровня, имеющей в своем распоряжении самый современный приборный парк с максимальной функциональностью, и укомплектованной высококвалифицированными кадрами.

Ведущий учёный

 160673 BH 01 Bowman Michael

ФИО: Боуман Майкл Кейт

 

Гражданство: США

Ученые степень и звание: Кандидат химических наук, Профессор

Занимаемая должность: Профессор химии

Области научных интересов: Электронный парамагнитный резонанс, спиновая релаксация, биофизика, перенос электрона

Научные достижения:

Профессор Боуман является лидером в разработке и применении импульсных методов в ЭПР спектроскопии для следующего круга задач: структурная и функциональная характеристика реакционноспособных химических соединений, интермедиатов, биомолекулярных систем, определение расстояний и геометрических параметров в биомолекулах и биологических системах, измерение переноса энергии, релаксация и реакционная способность.
1975 - Определение структуры комплекса электрона и молекулярного стекла,
1978 - Первые исследования хлорофилла и фотосинтетических систем методом спинового эха,
1979 - Первые исследования нитроксильных радикалов в жидкостях при комнатной температуре методом спинового эха,
1980 - Разработка первого импульсного ЭПР спектрометра,
1982 - Установил, что перенос электрона происходит из возбужденного синглетного состояния при фотосинтезе в бактериях,
1986 - Первые исследования спин-меченных белков при физиологических концентрациях и температурах методом спин-электронного эха,
1988 - In Vivo ЭПР измерения на живом сердце крысы,
1988 - ЭПР-измерения с Фурье преобразованием кинетики электронного переноса в жидкости,
1990 - Изучение дефекта внедрения атома никеля в кристалл алмаза,
1995 - Разработка модели ширины линии и аналитических методов для HYSCORE спектроскопии в неориентированных твердых телах,
1996 - Описание белков, содержащих железо, методом HYSCORE и импульсного ЭПР,
2002 - Определение механизма ингибирования цитохрома b6f металлами,
2004 - Описание нового гема Х в цитохроме b6f,
2005 - Определение структуры тритильных радикалов в растворе,
2007 - Разработан метод описания структуры семихинонового интермедиата в цитохроме bc1 методом ЭПР,
2010 - Измерено изменение структуры каталитической РНК в присутствии ионов металлов,
2012 - Обнаружен новый метод присоединения для ингибиторов II типа белков P450,
2013 - Разработан новый импульсный метод для оксиметрических ЭПР измерений,
2013 - Определена локализация интермедиатов энзимов в цитохроме bc1 и NO-синтазы методом ЭПР-релаксации,
2015 - Охарактеризовал свойства самоструктурирующихся агрегатов тритильных радикалов методом динамической поляризации ядер,
2016 - Охарактеризовал электронную спиновую динамику триарилметильных радикалов в процессах динамической ядерной поляризации,
2016 - Открыл новый биомаркер для разобщающейся NO синтазы

Награды:
1988 - награда R&D-100 Award за ЭПР-измерения с Фурье преобразованием кинетики электронного переноса в жидкости,
2003 - серебряная медаль по химии за вклад в области ЭПР в химии,
2016 - международная премия имени Завойского за достижения в области магнитного резонанса за выдающиеся приложения электронного парамагнитного резонанса во всех областях науки.

 

1. Bowman MK, Chen H, Maryasov AG. Fourier-Transform EPR. In: Goldfarb D, Stoll S, editors. Emagres. 6. 15 SEP 2017 ed. Chichester: John Wiley & Sons, Ltd; 2017. p. 387-406.
2. Lockart MM, Rodriguez CA, Atkins WM, Bowman MK. CW EPR parameters reveal cytochrome P450 ligand binding modes. J Inorg Biochem. 2018;183:157-64.
3. Chen H, Maryasov AG, Rogozhnikova OY, Trukhin DV, Tormyshev VM, Bowman MK. Electron spin dynamics and spin-lattice relaxation of trityl radicals in frozen solutions. PCCP. 2016;18(36):24954-65.
4. Trukhin DV, Rogozhnikova OY, Troitskaya TI, Vasiliev VG, Bowman MK, Tormyshev VM. Facile and High-Yielding Synthesis of TAM Biradicals and Monofunctional TAM Radicals. Synlett. 2016;27(6):893-9.
5. Krzyaniak MD, Cruce AA, Vennam P, Lockart M, Berka V, Tsai AL, et al. The tetrahydrobiopterin radical interacting with high- and low-spin heme in neuronal nitric oxide synthase - A new indicator of the extent of NOS coupling. Free Radic Biol Med. 2016;101:367-77.
6. Conner KP, Schimpf AM, Cruce AA, McLean KJ, Munro AW, Frank DJ, et al. Strength of Axial Water Ligation in Substrate-Free Cytochrome P450s Is Isoform Dependent. Biochemistry. 2014;53(9):1428-34.
7. Epel B, Bowman MK, Mailer C, Halpern HJ. Absolute Oxygen R-1e Imaging In Vivo with Pulse Electron Paramagnetic Resonance. Magn Reson Med. 2014;72(2):362-8.
8. Trukhan SN, Yudanov VF, Tormyshev VM, Rogozhnikova OY, Trukhin DV, Bowman MK, et al. Hyperfine interactions of narrow-line trityl radical with solvent molecules. J Magn Reson. 2013;233:29-36.
9. Vennam PR, Fisher N, Krzyaniak MD, Kramer DM, Bowman MK. A Caged, Destabilized, Free Radical Intermediate in the Q-Cycle. ChemBioChem. 2013;14(14):1745-53.
10. Conner KP, Vennam P, Woods CM, Krzyaniak MD, Bowman MK, Atkins WM. 1,2,3-Triazole-Heme Interactions in Cytochrome P450: Functionally Competent Triazole-Water-Heme Complexes. Biochemistry. 2012;51(32):6441-57.
11. Kim NK, Bowman MK, DeRose VJ. Precise mapping of RNA tertiary structure via nanometer distance measurements with double electron-electron resonance spectroscopy. J Am Chem Soc. 2010;132(26):8882-4.
12. Cape JL, Bowman MK, Kramer DM. A semiquinone intermediate generated at the Qo site of the cytochrome bc1 complex: importance for the Q-cycle and superoxide production. P Natl Acad Sci USA. 2007;104(19):7887-92.
13. Cape JL, Bowman MK, Kramer DM. Understanding the cytochrome bc complexes by what they don't do. The Q-cycle at 30. Trends Plant Sci. 2006;11(1):46-55.
14. Bowman MK, Mailer C, Halpern HJ. The solution conformation of triarylmethyl radicals. J Magn Reson. 2005;172(2):254-67.
15. Halpern HJ, Jaffe DR, Nguyen TD, Haraf DJ, Spencer DP, Bowman MK, et al. Measurement of bioreduction rates of cells with distinct responses to ionizing radiation and cisplatin. Biochim Biophys Acta. 1991;1093 (2-3):121-4.
16. Isoya J, Kanda H, Norris JR, Tang J, Bowman MK. Fourier-transform and continuous-wave EPR studies of nickel in synthetic diamond: Site and spin multiplicity. Phys Rev B Condens Matter. 1990;41(7):3905-13.

 

Back to top