МЕГАГРАНТЫ

Российско-американская лаборатория биомедицинской химии

О лаборатории

Наименование проекта РНК-направленные противобактериальные и противовирусные препараты на основе олигонуклеотидов

Ссылка на официальный сайт

№ договора:
14.B25.31.0028

Наименование ВУЗа:
ФГБУН Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Области научных исследований:
Медицинские биотехнологии

Проект направлен на решение проблемы лечения бактериальных и вирусных заболеваний посредством создания эффективных и безопасных препаратов нового поколения, на основе РНК-направленных олигонуклеотидов. Целью настоящего проекта является создание антибактериальных и противовирусных препаратов на основе аналогов олигонуклеотидов и олигонуклеотидных конъюгатов, способных специфически воздействовать на бактериальные и вирусные РНК.

Задачи проекта:

разработка подходов к получению олигонуклеотидных аналогов и биоконъюгатов, способных эффективно блокировать функции специфических РНК, а именно i) получение нуклеазоустойчивых модифицированных олигонуклеотидных аналогов, способных образовывать прочные комплексы с РНК-мишенями; ii) получение олигонуклеотидных конъюгатов, содержащих в своем составе транспортные молекулы, обеспечивающие их проникновение в клетки бактерий и эукариот;
расширение фундаментальных знаний в области РНК структуры и взаимодействий, механизмов проникновения нуклеиновых кислот в клетки бактерий и эукариот, необходимых для разработки антибактериальных и противовирусных олигонуклеотидных аналогов, воздействующих на РНК, а именно i) скрининг антибактериальной активности аналогов и конъюгатов олигонуклеотидов по отношению к Pseudomonas aeruginosa, Salmonella typhimurium; Staphylococcus aureus; ii) скрининг противовирусной активности аналогов и конъюгатов олигонуклеотидов по отношению к Influenza virus WSN33/A/H1N1; iii) оптимизация структуры и типов модификаций олигонуклеотидов для повышения их способности проникновения в клетки бактерий и эукариот; iv) определение антибактериального и противовирусного потенциала действия отобранных лидирующих молекул в экспериментах in vitro и in vivo;
организация лаборатории для проведения инновационных исследований мирового уровня, направленных на разработку новых эффективных и специфических методов терапии, воздействующих на РНК-мишень, основанных на применении олигонуклеотидных аналогов и конъюгатов;
подготовка высококвалифицированных специалистов в области химии нуклеиновых кислот, молекулярной биологии и биотехнологии, способных применить свои навыки для разработки новых терапевтических препаратов.

 

 

 

 

Ведущий учёный

altman 

ФИО: Альтман Сидней

 

Ученые степень и звание:
Профессор, доктор наук, доктор права

Занимаемая должность:

Стерлингский профессор биологии, Йельский университет; профессор химии, Йельский университет

Области научных интересов:

Биохимия нуклеиновых кислот, направленное воздействие на РНК

Научное признание:

Нобелевская премия по химии (1989) за исследование каталитической активности РНК.

Профессор Сидней Альтман открыл в 1983 году, что рибонуклеиновые кислоты (РНК) могут катализировать некоторые биологические реакции, выполняя роль белкового фермента. Это перевернуло устоявшееся научное представление о том, что РНК действует лишь как носитель генетической информации, и бросило вызов фундаментальным биологическим представлениям о происхождении жизни. В 1989 году он стал лауреатом Нобелевской премии по химии, разделив её с Томасом Р. Чеком, который в своей независимой работе пришел к очень близким выводам.

В настоящее время Профессор Сидней Альтман исследует структуру и функции рибонуклеазы Р бактерий и человека, а также изучают возможность использования активности РНКазы Р и так называемых внешних вспомогательных последовательностей (External Guide Sequences, EGS), олигонуклеотидов специального строения, для инактивации различных генов у бактерий и в клетках млекопитающих.

Основные публикации

1. L.S. Lerman and S. Altman, (1968) Alterations of T4 DNA Synthesis in the Presence of 9-Aminoacridine, p. 217, Molecular Associations in Biology, ed. B. Pullman Academic
Press, N.Y.
2. S. Altman and L.S. Lerman (1970) Kinetics and Intermediates in the Intra-cellular Synthesis of Bacteriophage T4 Deoxyribonucleic Acid. J. Mol. Biol. 50:235.
3. S. Altman and L.S. Lerman (1970) Effects of 9-Aminoacridine on Bacteriophage T4 Deoxyribonucleic Acid Synthesis. J. Mol. Biol. 50:263.
4. S. Altman and M. Meselson (1970) A T4-Induced Endonuclease Which Attacks T4 DNA. Proc. Nat. Acad. Sci. 66:716.
5. S. Altman and D.T. Denhardt (1970) Evidence for the Preferential Breakage of the Minus Strand of Phi X 174 Replicative Form DNA by a T4-Induced Endonuclease. Biochimica et Biophysica Acta 224:21.
6. S. Altman, S. Brenner and J.D. Smith (1971) Identification of an Ochre-suppressing Anticodon. J. Mol. Biol. 56:195.
7. S. Altman (1971) Isolation of Tyrosine tRNA Precursor Molecules. Nature New Biology 229:19-21.
8. S. Altman and J.D. Smith (1971) Tyrosine tRNA Precursor Molecule Polynucleotide Sequence. Nature New Biology 233:35-39.
9. H.D. Robertson, S. Altman and J.D. Smith (1972) Purification and Properties of a Specific Escherichia Coli Ribonuclease Which Cleaves a Tyrosine Transfer Ribonucleic Acid Precursor. J. Biol. Chem. 247:5243-5251.
10. S. Altman and H.D. Robertson (1973) RNA Precursor Molecules and Ribonucleases in E. coli. Molecular and Cellular Biochemistry 1:83-93.
11. K.P. Schaefer, S. Altman and D. Söll (1973) In Vitro Nucleotide Modification of the E.coli tRNATyr Precursor. Proc. Nat. Acad. Sci. 70:3626-3630.
12. C. Guthrie, J.G. Seidman, S. Altman, W.H. McClain, J.D. Smith and B.G. Barrell (1973) Identification of Transfer RNA Precursor Molecules Made by Bacteriophage T4. Nature 246:6-11.
13. S. Altman and B.C. Stark (1974) Separation of E. coli tRNATyr Precursor from E. colitRNATyr by Hydroxyapatite Chromatography. Anal.Biochem. 59:547-554 .
14. S. Altman, A.L.M. Bothwell and B.C. Stark (1974) Processing of E. coli tRNATyrPrecursor RNA In Vitro. Brookhaven Symposium in Biology 26:12-25 .
15. A.L.M. Bothwell and S. Altman (1975) Partial Purification and Properties of an Endoribonuclease Isolated from Human KB Cells. J. Biol. Chem. 250 .
16. A.L.M. Bothwell and S. Altman (1975) Characterization of Ribonuclease NU Cleavage Sites in a Bacteriophage Ø80-induced RNA. J. Biol. Chem. 250:1460-1463.
17. S. Altman and V. Warner (1975) Acridine Mutagenesis of Bacteriophage T4 Intracellular DNA. Molec. Gen. Genetics 138:333-343 .
18. S. Altman (1975) Biosynthesis of Transfer RNA in Escherichia coli. Cell 4:21-29 .

Результаты исследований

Публикации 2013


Vorobyeva M.A., Timoshenko V.V., Тиванова Fokina A.A., Timofeyeva N.A., Nevinsky G.A., Venyaminova A.G. Selection and properties of 2 ′ -modified RNA aptamers against MBP-specific autoantibodies from patients with multiple sclerosis. FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, P. 334. Импакт фактор 4,25.
S. Altman. Antibiotics: present and future. FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, P. 1. Импакт фактор 4,25
Maslov M.A., Morozova N., Kabilova T.O., Morozova N., Zenkova M.A. Cationic liposomes for efficient delivery of nucleic acids. FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, P. 83. Импакт фактор 4,25
Chernikov I.V., Petrova N.S., Meshchaninova M.I., Dovydenko I.S., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L. The interaction of lipophilic derivatives of siRNA with hematopoietic and tumor cells.FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, P. 81-82. Импакт фактор 4,25
Brenner E.V., Brouchkov A.V., Griva G.I., Kashuba E., Kashuba I., Kurilschikov A.M., Melefors O., Repin V.E., Melnikov V.P., Vlassov V.V. The draft genome sequence of Bacillus cereus F strain, isolated from ancient permafrost sample. FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, P. 77. Импакт фактор 4,25
Lomzov A.A., Vorobjev Y.N., Pyshnyi D.V. Molecular dynamics simulation approach for DNA duplex thermal stability prediction.FEBS Journal. 2013. V. 280, S. 1, 539-540. Импакт фактор 4,25
Дмитриенко Е.В., Тронин А.В., Попов В.П., Пышная И.А., Пышный Д.В. Иммобилизация биомолекулярных зондов на поверхность Si / SiO2.Новосибирск. Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2013. Т 11(4), С. 35-43. Импакт фактор 0.06
Butorin A., Novopashina D.S., Krasheninina O.A., Nozeret K., Venyaminova A.G. Fluorescent Probes for Nucleic Acid Visualization in Fixed and Live Cells. Molecules. 2013. V. 18(12). P. 15357-15397. Импакт фактор 2.428
Kholodar S.A., Novopashina D.S., Meschaninova M.I., Venyaminova A.G. Multipyrene tandem probes for point mutations detection in DNA. Journal of Nucleic Acids. 2013. P. 1-12. ID 860457.

Публикации 2014


Vasilyeva S.V., Kuznetsova A.S., Khalyavina J.G., Glazunova V.A., Shtil A.A., Gornostaev L.M., Silnikov V.N. Novel Fluorescent Pyrimidine Nucleosides Containing 2,1,3-Benzoxadiazole and Naphtho-[1,2,3-CD] Indole-6 (2H)-One Fragments. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2014. V. 33(N 9). P. 615-625. Импакт фактор 0.894
Купрюшкин М.С., Пышный Д.В., Стеценко Д.А. Фосфорилгуанидины. Новый класс аналогов нуклеиновых кислот. Acta Naturae 2014 T. 6. № 4 (23). C. 123-125. Импакт фактор 0.872
Apartsin E.K., Buyanova M., Novopashina D.S., Ryabchikova E.I., Filatov A.V., Zenkova M.A., Venyaminova A.G. Novel Multifunctional Hybrids of Single-Walled Carbon Nanotubes with Nucleic Acids: Synthesis and Interactions with Living Cells ACS Appl. Mater. Interfaces. 2014. V. 6. N3. P. 1454-1461. Импакт фактор 5.008
Kupryushkin M.S., Nekrasov M.D., Stetsenko D.A. , and Pyshnyi D.V. Efficient Functionalization of Oligonucleotides by New Achiral Nonnucleosidic Monomers. Org. Let. 2014. V. 6, N16(11), P. 2842-2845. Импакт фактор 6.142
Pyshnaya I.A., Razum K.V., Poletaeva J.E., Pyshnyi D.V., Zenkova M.A., Ryabchikova E.I. Comparison of Behaviour in Different Liquids and in Cells of Gold Nanorods and Spherical Nanoparticles Modified by Linear Polyethyleneimine and Bovine Serum Albumin.BioMed Research International. 2014. V.2014, Article ID 908175, 13 pages. Импакт фактор 2.706
Shevelev G.Yu., Krumkacheva O.A., Lomzov A.A., Kuzhelev A.A., Rogozhnikova O.Yu., Trukhin D.V., Troitskaya T.I., Tormyshev V.M., Fedin M.V., Pyshnyi D.V., and Bagryanskaya E.G. Physiological-Temperature Distance Measurement in Nucleic Acid using Triarylmethyl-Based Spin Labels and Pulsed Dipolar EPR Spectroscopy. Journal of the American Chemical Society. 2014. V. 136(N28), P. 9874-9777. Импакт фактор 11.444
Krasheninina O.A., Novopashina D.S., Lomzov A.A., Venyaminova A.G. 2'-Bispyrene-Modified 2'-O-Methyl RNA Probes as Useful Tools for the Detection of RNA: Synthesis, Fluorescent Properties, and Duplex Stability. ChemBioChem. 2014. V. 15(N 13 ), P. 1939-1946. Импакт фактор 3.944
Abramova T.V., Belov S.S., Tarasenko Y.V., Silnikov V.N. Solid-phase-supported synthesis of morpholinoglycine oligonucleotide mimics . Beilstein J. Org Chem. 2014. V. 10, P. 1151-1158. Импакт фактор 2.517
Gvozdeva O.V., Dovydenko I.S., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L. 42- and 63-bp anti-MDR1-siRNAs bearing 2'-OMe modifications in nuclease-sensitive sites induce specific and potent gene silencing. FEBS Lett. 2014. V. 588(N6), P. 1037-1043 Импакт фактор 3.601
Vorobyeva M.A., Krasitskaya VV, Fokina A.A., Timoshenko V.V., Nevinsky G.A., Venyaminova A.G., Frank L.A. RNA Aptamer against Autoantibodies Associated with Multiple Sclerosis and Bioluminescent Detection Probe on Its Basis. Analytical Chemistry. 2014. V. 86(N5), P. 2590-2594. Импакт фактор 5.825
Альтман C. Каталитическая РНК: лекарство из добиологической жизни. Наука из первых рук. 2014. Т. 3/4, № 57/58, С. 79-83. Импакт фактор 0.062

Публикации 2015


Kuznetsov N.A., Kupryushkin M.S., Abramova T.V., Kuznetsova A.A., Miroshnikova A.D., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V., Fedorova O.S. New Oligonucleotide Derivatives as Unreactive Substrate Analogues and Potential Inhibitors of Human Apurinic/Apyrimidinic Endonuclease APE1. Mol. BioSyst. 2015. V. 12. N 1. P. 67-75. Импакт фактор 3.210
Vorobjeva M.A., Timoshenko V.V., Vorobyev P.E., Venyaminova A.G. Aptamers against immunologic targets: diagnostic and therapeutic prospects. Nucleic Acid Ther. 2015. DOI: 10.1089/nat.2015.0568 Импакт фактор 2.929 In press.
Lomzov A.A., Vorobjev Y.N., Pyshnyi D.V. Evaluation of Gibbs Free Energy Changes and Melting Temperatures of DNA/DNA Duplexes Using Hybridization Enthalpy Calculated by Molecular Dynamics Simulation. J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. N 49. P. 15221–15234. Импакт фактор 3.302
Shevelev G.Y., Krumkacheva O.A., Lomzov A.A., Kuzhelev A.A., Rogozhnikova O.Yu., Trukhin D.V., Troitskaya O. A., Tormyshev V.M., Fedin M.V., Pyshnyi D.V., Bagryanskaya E.G. Triarylmethyl Labels: Toward Improving the Accuracy of EPR Nanoscale Distance Measurements in DNAs. J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119, N 43, P. 13641-13648. Импакт фактор 3.302
Lebedeva N.A., Anarbayev R.O., Kupryushkin M.S., Rechkunova N.I., Pyshnyi D.V., Stetsenko D.A., Lavrik O.I. Design of a New Fluorescent Oligonucleotide-Based Assay for a Highly Specific Real-Time Detection of Apurinic/Apyrimidinic Site Cleavage by Tyrosyl-DNA Phosphodiesterase 1. Bioconjugate. Chem. 2015. V. 26, N 10, P. 2046-2053. Импакт фактор 4.513
Купрюшкин М.С., Апухтина В.С., Васильева С.В., Пышный Д.В., Стеценко Д.А. Новый простой и удобный метод получения олигонуклеотидов, содержащих остатки пирена или холестерина. Известия Академии Наук, Сер. Хим. 2015. №7, С. 1678-1681. Импакт фактор 0.481
Lomzov A.A., Gorelov V.V., Golyshev V.M., Abramova T.V. Pyshnyi D.V. 139 Analysis of structure and thermodynamics of modified DNA duplexes using molecular dynamics simulation. Journal of Biomolecular Structure and Dynamics. 2015. V. 33. P. 89-91. Импакт фактор 2.919
Davydova A., Vorobjeva M., Pyshnyi D., Altman Sidney., Vlassov V., Venyaminova A. Aptamers against pathogenic microorganisms. Critical Reviews in Microbiology. 2015. V. 10. P. 1-19. Импакт фактор 6.020 In press.
Fokina A.A., Stetsenko D.A., Francois J.-K. DNA enzymes as potential therapeutics: towards clinical application of 10-23 DNAzymes. Expert Opin. Biol. Ther. 2015 V. 15. N5. P. 1-23. Импакт фактор 3.743
Lomzov A.A., Shevelev G.J., Sheglov D.V., Latyshev A.V., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V. Nanorings from Concatemeric DNA: Chemical Modification Drives Nanostructure Formation. J. Nanosci. Nanotechno. 2015. V. 15 (N 6). P. 4170-4177. Импакт фактор 1.556

Публикации 2016


Дмитриенко Е.В., Пышная И.А., Мартьянов О.Н., Пышный Д.В. Молекулярно-импринтированные полимеры для биомедицинских и биотехнологических применений. Успехи химии, 2016. Т. 85. № 5. С. 513–536. Импакт фактор 2.318

 

Back to top