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

Приглашенный ученый Северинов Константин Викторович США, Россия
Номер договора
14.B25.31.0004
Период реализации проекта
2013-2017
25
Количество специалистов
34
научных публикаций
4
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Лаборатория Константина Северинова занимается молекулярной микробиологией. Сотрудники лаборатории предсказывают новые антибиотики методами биоинформатики, затем экспериментально подтверждают сделанные предсказания, определяют структуру этих антибиотиков и устанавливают, каким образом они подавляют рост бактерий. Помимо этого, лаборатория изучает взаимодействия бактерий и их вирусов: как вирусы порабощают бактерии, а те, в свою очередь, борются с вирусами.

Название проекта: Молекулярная, экологическая и прикладная микробиология

Приоритет СНТР: в



Цели и задачи

Направления исследований:

  • Поиск новых и оптимизация существующих антибиотиков и биоактивных компонентов на основе пептидов, функциональный анализ адаптивных бактериальных защитных систем
  • Поиск новых CRISPR-Cas систем для разработки новых технологий генной инженерии, анализ влияния стохастических эффектов на работу систем рестрикции-модификации и систем токсин-антитоксин, обуславливающих бактериальную персистенцию
  • Описание новых транскрипционных ферментов бактериофагов

Цель проекта: Создание современной лаборатории молекулярной, экологической и прикладной микробиологии в Санкт-Петербургском политехническом университете Петра Великого

Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • Впервые охарактеризованы уникальные РНК-полимеразы гигантских бактериофагов. Для одной из них получена модель трехмерной структуры и является на сегодняшний день первой моделью неканонического фермента транскрипции.
  • С помощью метода акустической силовой спектроскопии получены данные на одномолекулярном уровне об ингибировании бактериальной РНК-полимеразы новыми лассо-пептидами.
  • Проведена полная биохимическая и структурная характеристика нового антимикробного тиазол-оксазол модифицированного микроцина (ТОММ), клебсазолицина, который ингибирует рост бактерий, блокируя трансляцию. С использованием биохимических, генетических и рентгеноструктурных методов было установлено, что клебсазолицин ингибирует элонгацию растущей пептидной цепи, закупоривая рибосомный туннель.
  • Разработаны уникальные алгоритмы анализа изображений, полученных с помощью флуоресцентной микроскопии, что позволило получить высококачественные данные по вариации от клетки к клетке компонентов защитных систем бактерий (систем рестрикции-модификации и CRISPR-CAS систем) и выяснить, как эти вариации влияют на судьбу отдельных клеток.

Образование и переподготовка кадров:

  • Защиты: 2 PhD-диссертации в Сколковском институте науки и технологий, 6 кандидатских диссертаций, 15 дипломных работ.
  • В работе Лаборатории принимают участие: 9 аспирантов, более 20 студентов Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, 3 студента Санкт-Петербургского государственного университета, 10 студентов и аспирантов Сколковского института науки и технологий.
  • Организованы стажировки в ведущих российских и международных научно-образовательных центрах по направлению научного исследования для 20 молодых ученых и аспирантов Лаборатории.
  • Организована открытая лекция Нобелевского лауреата, профессора Синъя Яманака «Последние достижения в исследованиях и применениях индуцированных плюрипотентных стволовых клеток».
  • Организованы 4 семинара с приглашением зарубежных ученых.
  • Созданы новые учебные курсы: дисциплина «Одномолекулярные методы в биологических исследованиях» для аспирантов Лаборатории молекулярной микробиологии, образовательный лабораторный курс «Основы молекулярной биологии» для студентов кафедры «Биофизика» Санкт-Петербургского политехнического университета.
  • Проведены курсы практических занятий по методам молекулярной экологической и прикладной микробиологии для 12 молодых сотрудников и аспирантов из сторонних организаций.
  • Проведены экскурсии для школьников в Лаборатории.
  • Организована научная школа Satellite Young Scientists School on Genomics and Metagenomics of Extremophiles, в которой приняли участие ведущие мировые ученые-биологи – Константин Северинов, Михаил Гельфанд, Дэннис Бамфорд, Майкл Тэрнс и Армен Мулкиджанян.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Приобретено дорогостоящее оборудование (масс-спектрометр AB Sciex 5800 MALDI TOF-TOF, комплекс оборудования для одномолекулярных исследований на базе спектрометра с поверхностно-акустической волной).

  • Оснащены 2 лабораторные комнаты для проведения молекулярных микробиологических исследований, что дало Санкт-Петербургскому политехническому университету Петра Великого новые возможности по проведению биологических исследований.

Другие результаты:

Увеличилось количество совместных проектов университета как с российскими, так и с зарубежными научными коллективами.

Сотрудничество:

  • Сколковский институт науки и технологий (Россия): реализация совместного проекта «Транспортируемые аденоассоциированными вирусами нуклеазы для нового поколения препаратов генной терапии наследственных заболеваний» при участии индустриального партнера ЗАО «БИОКАД» и при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ
  • Ратгерский университет (США), Массачусетский технологический институт (США), Техасский университет (США), Институт Пастера (Франция): совместные исследования, научные стажировки молодых ученых



Скрыть Показать полностью
Yakunina M., Artamonova T., Borukhov S., Severinov K., Minakhin L.
A Non-Canonical Multisubunit RNA Polymerase Encoded by a Giant Bacteriophage. Nucleic Acids Research 43(21): 10411–10420 (2015).
Morozova N., Sabantsev A., Bogdanova E., Fedorova Y., Maikova A., Vedyaykin A., Rodic A., Djordjevic M., Khodorkovskii M., Severinov K.
Temporal Dynamics of Methyltransferase and Restriction Endonuclease Accumulation in Individual Cells after Introducing a Restriction-Modification System. Nucleic Acids Research 44(2): 790–800 (2016).
Metelev M., Tietz J.I., Melby Joel O., Blair P.M., Zhu L., Livnat I., Severinov K., Mitchell D.A.
Structure, Bioactivity, and Resistance Mechanism of Streptomonomicin, an Unusual Lasso Peptide from an Understudied Halophilic Actinomycete. Chemistry and Biology 22(2): 241–250 (2015).
Lavysh D., Sokolova M., Minakhin L., Yakunina M., Artamonova T., Kozyavkin S., Makarova K.S., Koonin E.V., Severinov K.
The Genome of AR9, a Giant Transducing Bacillus Phage Encoding Two Multisubunit RNA Polymerases. Virology 495: 185–196 (2016).
Metelev M., Osterman I.A., … Severinov K., Polikanov Y.S.
Klebsazolicin Inhibits 70S Ribosome by Obstructing the Peptide Exit Tunnel. Nature Chemical Biology 13(10): 1129–1136 (2017).
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Научно-производственный биотехнологический комплекс для проведения работ по изучению, сохранению и практическому применению культивируемых клеток и органов высших растений и микроводорослей

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физиологии растений им. К.А. Тимирязева Российской академии наук

Биология

Москва

Пэк КиЙоп

Корея

2019-2021

Лаборатория клеточной физиологии и патологии

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева"

Биология

Орел

Абрамов Андрей Юрьевич

Россия

2019-2021

Лаборатория эпигенетики

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Новосибирский национальный исследовательский государственный университет»

Биология

Новосибирск

Сингх Прим

Великобритания

2018-2020