Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Приглашенный ученый Каптейн Роберт Нидерланды
Номер договора
11.G34.31.0045
Период реализации проекта
2011-2013
Заведующий лабораторией
45
Количество специалистов
45
научных публикаций
1
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Исследования ученых лаборатории направлены на развитие новых теоретических и экспериментальных подходов в современном ядерном магнитном резонансе и масс-спектрометрии для нужд химии, биологии и медицины.

Название проекта: Магнитный резонанс в химии, биологии и медицине

Приоритет СНТР: в


Цели и задачи

Направления исследований: Изучение механизма и кинетики быстрых химических реакций с участием окисленных элементов РНК и пептидов, применение индуцированной параводородом поляризации ядер в гетерогенных каталитических реакциях, исследование молекулярных механизмов репарации ДНК и катарактогенеза

Цель проекта:

  • Изучение структурных параметров и реакционной способности короткоживущих радикалов в биологических молекулах и системах
  • Изучение детального механизма химической и ферментативной репарации ДНК
  • Развитие методологии спиновой гиперполяризации в химии, биологии и медицине для значительного повышения чувствительности ЯМР
  • Развитие новых методов МРТ in situ и in vivo
  • ЯМР и протеомные исследования кристаллинов хрусталика с целью получения новой информации о формировании катаракты
  • Изучение РНК конъюгатов с кофакторами рибофлавин и NADH с целью понимания каталитической роли РНК при зарождении жизни на Земле
  • Развитие методов ЯМР высокого разрешения с быстрым переключением поля для новых экспериментов по ЯМР-релаксометрии и гиперполяризации



Практическое значение исследования
  • Синтезированы полностью меченные изотопами N15 и C13 белки человека, участвующие в репарации ДНК.
  • Проведены исследования белково-нуклеиновых взаимодействий в системе репарации ДНК человека на ряде синтезированных изотопно-меченных С13 и N15 белков с помощью ЯМР-спектрометра высокого разрешения.
  • Экспериментально и теоретически исследованы долгоживущие спиновые состояния, время жизни которых превышает характерное время релаксации.
  • Развиты новые высокочувствительные методы исследования структуры и динамики биологически важных макромолекул.
  • Разработаны методики создания спиновой гиперполяризации и переноса поляризации на избранные спины-мишени на основе метода ЯМР высокого разрешения с быстрым переключением магнитного поля.
  • Разработаны методики для изучения быстропротекающих химических и биохимических процессов с участием биомакромолекул.
  • Изучены механизмы важных каталитических и биокаталитических реакций, детектированы короткоживущие интермедиаты таких процессов.
  • Разработаны методы усиления на несколько порядков сигналов ЯМР для гиперполяризованных контрастных агентов, полученных при использовании индуцированной параводородом поляризации ядер в гетерогенных каталитических процессах.

Внедрение результатов исследования:

Совокупное применение инструментария магнитно-резонансной спектроскопии и томографии в сочетании с новыми методами протеомного анализа использовано: для изучения посттрансляционных модификаций белков; для исследования быстропротекающих реакций с участием аминокислот, нуклеотидов, пептидов и белков; для фотодинамических и окислительных процессов при лечении катаракты, а также для определения молекулярных механизмов промышленно важных каталитических процессов и биокаталитических реакций.

Образование и переподготовка кадров: Разработаны курсы лекций по ЯМР-спектроскопии, в том числе ЯМР-спектроскопии биомолекул

Сотрудничество: Утрехтский университет (Нидерланды): совместные научные публикации



Скрыть Показать полностью
Dobretsov E.A., Snytnikova O.A., Koptyug I.V., Kaptein R., Tsentalovich Y.P.
Magnetic Resonance Imaging (MRI) Study of the Water Content and Transport in Rat Lenses. Experimental Eye Research 113, 162–171 (2013).
Kiryutin A.S., Yurkovskaya A.V., Kaptein R., Vieth H.-M., Ivanov K.L.
Evidence for Coherent Transfer of para-Hydrogen-Induced Polarization at Low Magnetic Fields. Journal of Physical Chemistry Letters 4, 2514–2519 (2013).
Pravdivtsev A.N., Yurkovskaya A.V., Vieth H.-M., Ivanov K.L., Kaptein R.
Level Anti-Crossings are a Key Factor for Understanding para-Hydrogen-Induced Hyperpolarization in SABRE Experiments. CHEMPHYSCHEM 14(14): 3327–3331 (2013).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория колебательной спектроскопии и химической визуализации

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Федеральный исследовательский центр "Институт катализа им. Г.К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук"

Химия

Новосибирск

Казарян Сергей Гургенович

Великобритания

2019-2021

Лаборатория физики поверхности и катализа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Северо-Осетинский государственный университет имени Коста Левановича Хетагурова"

Химия

Владикавказ

Заера Франциско

США

2019-2021

Лаборатория химического дизайна новых многофункциональных материалов

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Химия

Екатеринбург

Миньон Антуан Бернар Поль

Франция

2019-2021