МГУ–2013: Международный учебно-научный биотехнологический центр

Общие сведения. МБЦ организован в 1987 г. Центр обеспечивает повышение квалификации специалистов с высшим образованием на основе интеграции учебного процесса с научными исследованиями в области биотехнологии.
 
Наука. Сотрудники выполняют научно-исследовательские работы с использованием грантов РФФИ, договоров и контрактов Министерства образования и науки и других министерств. МБЦ имеет тесные контакты с Центром «Биоинженерия» РАН, Институтом биологии развития РАН, Институтом неврологии РАМН, Институтом биохимии им. А.Н.Баха РАН.
Основные направления научной работы:
1. Получение биологически активных материалов, исследование их свойств и разработка новых технологий получения биологически активных веществ (проф. П.В. Вржещ).
2. Изучение механизмов ферментативных реакций в фундаментальном и прикладном аспектах с использованием теоретических, экспериментальных подходов и компьютерного моделирования (проф. П.В. Вржещ).
3. Биологическая роль природного нейропептида карнозина, разработка предложений по производству лекарственных препаратов, эффективных при воспалительных процессах и ишемических повреждениях мозга (ст. препод. Л.В. Смолянинова).
4. Изучение роли натрий-калиевой АТФазы в механизмах внутриклеточной сигнализации нейронов (ст.препод. Е.Е. Аккуратов).
5. Продукционно-деструкционные процессы в водоёмах питьевого назначения в связи с задачами биологической очистки природных водоёмов (проф. А.П. Садчиков).
6. Совершенствование методов сохранения генетических ресурсов на основе клеточной инженерии с криоконсервацией зародышевых клеток животных (доц. Л.А. Слепцова).
7. Микроскопические грибы в биоценозах почв для разработки стратегии скрининга продуцентов различных экзоферментов (проф. Ю.Т. Дьяков).
8. Генетическая регуляция адаптивного ответа на окислительный стресс у цианобактерий (доц. М.М. Бабыкин).
9. Иммунозащитные реакции рыб и некоторых водных беспозвоночных для тестирования среды их обитания (доц. И.А. Кондратьева).
В рамках темы «Комплексные исследования человека» (ПНР-4) выполняются научные исследования по следующим приоритетным направлениям:
 
«Квантово-химические расчёты, химический синтез и предклинические испытания новых лекарственных средств на основе карнозина и ингибиторов синтеза простагландинов нового типа»
 
Разработан протокол поиска ингибиторов циклооксигеназной активности для двух изоформ фермента PGHS in silico на основе докинга в программах SOL и AutoDock с использованием релаксированных в программе NAMD и силовом поле CHARMM структур PGHS. В качестве мишеней для проведения докинга отобраны структуры 1EQH и 3PGH для PGHS1 и PGHS2, соответственно. При помощи разработанного алгоритма поиска на мощностях суперкомпьютеров «Чебышёв» и «Ломоносов» проведён виртуальный скрининг 6184 низкомолекулярных соединений из набора ACB Blocks, входящего в состав базы данных ZINC, на наличие лигандов с наименьшей энергией связывания с циклооксигеназном сайтом. С помощью предлагаемого протокола и проверки in vitro на очищенном путём высокоэффективной хроматографической системы (закупленной по Программе развития МГУ) найдено 4 не известных ранее ингибитора PGHS1. Для наиболее активного из найденных ингибиторов (ZINC03690220) показано, что он является быстрым обратимым конкурентным ингибитором с константой ингибирования 40 ± 15 мкМ.
Проведены исследования влияния карнозина на гибель клеток первичной культуры клеток мозжечка крысы, индуцированной действием различных индукторов гибели нейронов. Карнозин при суточной преинкубации в концентрации 10мМ оказал протекторный эффект на нейроны от действия 100 μМ – 1 мМ перекиси водорода. При действии других индукторов, таких, как AAPH(2,2′-Azobis(2-methylpropionamidine) dihydrochloride), ротенон, NMDA, каинат, стауроспорин в нашей модельной системе карнозин в концентрациях 1мМ, 10мМ не оказывал нейропротекторного действия.
Были проведены исследования, посвящённые влиянию карнозина и его модифицированный формы (карнозин, заключённый в нанолипосомы) на лимфоциты в условиях окислительного стресса. В качестве индуктора окислительного стресса использовался акролеин. В работе, методом проточной цитометрии оценивался уровень свободных радикалов внутри клетки, а также уровень мёртвых клеток в популяции. Для индукции окислительного стресса были подобраны оптимальные концентрации акролеина, для чего к клеткам добавляли разные концентрации этого лиганда (от 10 – 1000 мкМ). Оказалось, что наиболее подходящая концентрация 250 мкМ. В условиях окислительного стресса оценивалось защитное действие карнозина и его модифицированного аналога на лимфоциты. В работе использовали концентрации 1 мМ и 5 мМ. Таким образом, оба вещества одинаково хорошо защищают лимфоциты как от окислительного стресса, так и от смерти.
 
«Разработка фундаментальных основ и экспериментальных подходов для исследования ключевых регуляторных ферментов на молекулярном уровне»
 
Исследована кинетика ингибирования простагландин Н синтазы напроксеном. Подтверждена обратимость и времязависимость ингибирования PGHS напроксеном. Предложен возможный механизм ингибирования, учитывающий димерную структуру фермента: молекулы ингибитора последовательно связываются с 2 субъединицами фермента, и присоединение первой молекулы ингибитора снижает активность всего фермента в 5 раз (кооперативный эффект).
 
«Характеристика Na-K-АТФазы как рецептора для кардиотонических стероидов»
 
Проведены исследования по изучению возможных механизмов развития заболевания rapid-onset dystonia-parkinsonism, ассоциированного с точечными мутациями в гене АТР1А3, кодирующем альфа3 субъединицу Na,K-АТРазы. На первичной культуре гиппокампальных клеток показано, что трансфекция этих клеток молекулярно-генетическими конструкциями с геном АТР1А3, содержащим различные мутации, характерные для RDP (T613M, F780L, D801Y, I274T), приводит к увеличению стационарного уровня натрия в клетках, уменьшения максимальной скорости восстановления стационарной концентрации ионов Na после возбуждения нейронов, снижение латеральной подвижности единичного белка в мембране нейронов.
 
Учебная работа. В совместной работе МБЦ участвуют подразделения НИИФХБ им. А.Н.Белозерского и факультетов: биологического, химического, фундаментальной медицины, биоинженерии и биоинформатики, почвоведения.
МБЦ принимает на стажировку (обучение) специалистов из вузов, академических институтов, научных центров и научно-производственных организаций. Стажёры имеют возможность прослушать курсы лекций, читаемых студентам МГУ, посещать лабораторные практикумы и семинарские занятия, как в лабораториях МГУ, так и в институтах РАН, РАМН, РАСХН, с которыми МБЦ имеет прочные связи.
Стажировку проходят биологи, химики, технологи, инженеры, специалисты с медицинским, сельскохозяйственным, педагогическим образованием.
Стажировка проводится по направлениям:
1. Промышленная микробиология (рук. проф. Н.С. Егоров);
2. Прикладная вирусология (рук. акад. РАН И.Г. Атабеков);
3. Инженерная энзимология (рук. чл.-корр. РАН С.Д. Варфоломеев);
4. Прикладная биоэнергетика (рук. акад. РАН В.П. Скулачёв);
5. Генетическая инженерия (рук. акад. РАН С.В. Шестаков);
6. Клеточная инженерия и иммунология (зам. рук. доц. И.А. Кондратьева);
7. Надклеточная инженерия (рук. проф. В.А. Голиченков);
8. Медицинская биотехнология (рук. проф. А.А. Каменский);
9. Почвенная биотехнология (рук. проф. М.М. Умаров).
Стажёры обучаются по индивидуальным планам, согласованным с научным руководителем и утверждённым Учёным советом МБЦ. После окончания срока обучения они предоставляют отчёт о стажировке. На основании решения Учёного совета МБЦ стажёрам, успешно выполнившим индивидуальный план, выдаётся удостоверение о повышении квалификации.
Продолжительность стажировки – от 1 до 4 месяцев (окт. – июнь). Иногородним стажёрам предоставляются отдельные комнаты в общежитии Главного здания МГУ на Ленинских горах. В 2013 г. прошли обучение 11 человек.
МБЦ совместно с факультетом биоинженерии и биоинформатики осуществляет довузовскую подготовку школьников. В 2013 г. по этой программе обучались 63 человека.
 
Кандидаты наук 2013 г. Асс. Кравцова Татьяна Робертовна защитила кандидатскую диссертацию «Оксигенные фототрофные микроорганизмы, ассоциированные с гидроидом dynamena pumila» (специальность 03.02.10. – Гидробиология).
 
Персоналии. Проф. А.П. Садчиков удостоен премии «Патриот России – 2013» в номинации «Мы – Россияне!» за лучшее освещение в электронных и печатных средствах массовой информации темы патриотического воспитания.
 
Публикации. Опубликовано 14 научных статей, 2 монографии, сделано 12 докладов на российских и международных научных конференциях.
 
Адрес официальной страницы: http://biocentr.msu.ru