Home ЛАБОРАТОРИЯ БИОХИМИИ СТРЕССОВ МИКРООРГАНИЗМОВ


[Руководитель Лаборатории] [Состав Лаборатории] [Области интересов] [Основные достижения] [Уникальные/редкие методы исследования] [Межинститутские и международные связи] [Текущие гранты] [Гранты, выполненные в Лаборатории] [Избранные публикации]


Лаборатория


Руководитель Лаборатории:

    КАПРЕЛЬЯНЦ Арсений Сумбатович, профессор, доктор биологических наук

    тел.: (495)-954-4047
    факс: (495)-954-2732
    e-mail: arseny@inbi.ras.ru

вверх

Состав лаборатории:
(e-mail сотрудников даны в разделе "Телефоны и электронные адреса сотрудников Института")

    ОСТРОВСКИЙ Д.Н., д.б.н., проф.,
    ШЛЕЕВА М.О., к.б.н.
    САЛИНА Е.Г., к.б.н.
    РЯБОВА О.Б., к.х.н.
    МАКАРОВ В.А., д.х.н.
    ЕРШОВ Ю.В., к.б.н.
    ВОСТРОКНУТОВА Г.Н., к.б.н.,
    ГОНЧАРЕНКО А.В., к.б.н.,
    ДЕМИНА Г.Р., к.б.н.,
    АРТЦАТБАНОВ В.Ю., к.б.н.
    КУДЫКИНА Ю.К.
    ЛЫСАК Е.И.
    КОРОТКОВА Т.П.
    АНУЧИН А.М.– аспирант
    НИКИТУШКИН В.Д.- аспирант
    ДЕМИДЕНОК О.И. – аспирант

вверх

Области интересов:
          Коллектив лаборатории работает над изучением механизмов ответа клеток микроорганизмов(бактерий)на различные стрессовые воздействия. В частности, нас интересуют механизмы и пути переживания бактерий в условиях голодания и других неблагоприятных для роста факторов. В настоящее время основное внимание в лаборатории уделяется процессам, приводящим к образованию покоящихся ("некультивирумых") клеток неспорулирующих бактерий и выходу ("оживлению") таких клеток из этого состояния, а также роли бактериальных факторов роста в этих явлениях. Исследование покоящихся форм бактерий рода Mycobacterium связано с нашими интересами в области механизмов латентного туберкулеза.
          Другой подход связан с изучением новых внутриклеточных факторов (соединений), участвующих в приспособлении бактериальных клеток к условиям кислородного стресса и присутствию ионов тяжелых металлов.
вверх

Основные достижения:

         1. Обнаружено новое явление - образование покоящихся, "некультивируемых" клеток неспорулирующих бактерий при пребывании их в длительной стационарной фазе. Доказано, что такие клетки могут быть переведены в обычное состояние путем специальной процедуры - оживления. В числе бактерий, для которых разработан протокол образования покоящихся клеток и их оживления - возбудитель туберкулеза Mycobacterium tuberculosis и ряд других грам-положительных, G/C-богатых бактерий.
         2. Обнаружено появление "некультивтруемых" форм клеток M.tuberculosis после их размножения в клетках мышиных макрофагов. Такие клетки нуждаются в оживлении для последующего культивирования, что свидетельствует о нахождении этих клеток в макрофагах в покоящемся состоянииin vivo.
         3. Совместно с Уэльским Университетом (Великобритания) обнаружено новое семейство белков Rpf, секретируемых рядом грамм-положительных G/C богатых бактерий, способствующих оживлению покоящихся (дормантных) форм этих бактерий в том числе M.tuberculosis.
         Было выяснено, что эти белки представляют собой бактериальные факторы роста, стимулирующие рост бактерий-продуцентов и родственных микроорганизмов. Гены Rpf-подобных белков из M.tuberculosis (Rv 0867, Rv2450, Rv2389, Rv1884, Rv1009) клонированы, сконструированы продуценты соответствующих рекомбинантных белков и получены миллиграмовые количества этих белков.
         Обнаружено, что белки семейства Rpf участвуют в формировании иммунитета против туберкулеза и имеют перспективу для создания противотубуркулезной субьединичной вакцины.
         Показано, что введение в клетки Micobacterium smegmatis плазмиды, экспрессирующей ген rpf приводит к спонтанному оживлению этих бактерий. Нокаут не менее трех rpf генов из пяти приводит к снижению вирулентности штаммов M.tuberculosis на животных и неспособности оживления этих штаммов из покоящегося состояния in vitro.
         Таким образом, отрытое семейство белков является важным механизмом в явлении латентности и персистенции туберкулезной инфекции. Авторские права на данные белки и их использование принадлежат поровну институтам-участникам.
         4. Впервые выявлены ферментативные свойства белков семейства Rpf (пептидогликангидролазная активность), и предложен метод оценки активности Rpf
         5. Впервые найдены низкомолекулярные вещества, относящиеся к ортотиоцианатонитроарилам, проявляющие ингибиторные свойства по отношению к ферментативной активности бактериальных ростовых факторов семейства Rpf.
         6.Обнаружены новые, ранее не известные цисто-подобные формы покоящихся микобактерий.
         7.Создана новая противотуберкулезная живая вакцина на основе штаммов M.tuberculosis c делетированными генами rpf .
         8. У ряда бактерий при окислительном стрессе обнаружено накопление нового соединения, которое было идентифицировано как 2-С-метил-D-эритритол-2,4-циклопирофосфат. Идентификация этого соединения способствовала открытию д-ром Ремером нового (немевалонатного) пути синтеза изопреноидов у бактерий. Наличие подобного пути у бактерий (и отсутствие его у теплокровных) является основой для создания новых антибактериальных препаратов специфического действия. В настоящее время работа в этом направлении проводится совместно с немецкими коллегами.

вверх

Уникальные/редкие методы исследования (на базе собственного оборудования), имеющиеся в лаборатории:

    - PCR в реальном времени
    - автоматическая регистрация роста микроорганизмов в 96-лучном планшете с помощью фотометра Multiscan Accent
    - проточная цитометрия

вверх

Межинститутские и международные научные связи:
    Институт химфизики РАН
    Институт органической химии РАН
    Институт микробиологии РАН
    Институт биохимии и физиологии микроорганизмов РАН
    ЦНИИ туберкулеза РАМН
    Государственный Научный Центр Прикладной Микробиологии
    Institute of Biological Sciences, University of Weles, Aberystwyth, UK
    Manchester University (UMIST), UK
    Imperial College, London, UK
    Tuberculosis Research Section, National Institute of Health, Rockville, USA
    Centre of Excellence for Biomedical TB research, Johannesburg, South Africa
вверх

Текущие гранты:
    Программа РАН «Молекулярная и клеточная биология», 2008-2012 г.г.
    Метаболические пути реактивации латентного туберкулеза.
вверх

Гранты, выполненные в Лаборатории:
    1. РФФИ № 96-04-48055, 1996-1998 г.г.,
    Биохимия бактериальных инфекций: новый суперантиген микобактерий
    2. РФФИ № 97-04-49987, 1997-1999 г.г.
    Бактериальные феромоны - факторы роста
    3. РФФИ № 99-04-48438, 1999-2001 г.г.,
    Новые ключевые метаболиты бактерий как факторы ответа на стрессовые условия
    4. INTAS 97030723. 1999-2001 г.г.,
    Microorganisms in mercury polluted soils and sediments
    5. ВОЗ (WHO) V25/181/190, 1998-1999 г.г.,
    Autocrine growth factors of Mycobacterium tuberculosis - a new approach to develop live vaccines
    6. Wellcome Trust, 055840/Z/98/Z, 1999-2001 г.г.,
    Control by pheromonal resuscitation proteins of latency in Mycobacterium tuberculosis and Mycobacterium leprae and of dormancy in Micrococcus luteus
    7. "АСГЛ-исследовательские лаборатории", 10-Д\1\СНТ-99, 1999 г.
    Исследование бактериальных цитокинов-новый подход для создания антибиотиков и живых вакцин
    8. РФФИ № 00-04-48691, 2000-2002 г.г.,
    Бактериальные цитокины
    9. CRDF № 1147, 2002-2004 г.г.,
    Comparative Immunogenicity and Protective Efficacy of Novel Tuberculosis Vaccines in Two Animal Models
    10. РФФИ № 02-04-48077, 2002-2004 г.г.,
    Поиск новых природных антимеркуриатов
    11. Программа РАН 2003-2008 г.г., «Молекулярная и клеточная биология». Молекулярные механизмы возникновения и реактивации латентного туберкулеза
    12. INTAS 2004-2007 г.г., Ингибиторы немевалонатного пути биосинтеза изопреноидов в борьбе с бактериальными инфекциями
    13. МНТЦ № 2201, 2003-2005 г.г.,
    Mycobacterium tuberculosis cytokines: structure and role in tuberculosis latency
    14. РФФИ № 03-04-49044,
    Механизмы латентного туберкулеза- роль белков семейства Rpf.
    15. 6-я рамочная программа ЕС, проект NM4TB (New Medicine for Tuberculosis), 2004-2009 г.г.
вверх

Избранные публикации:
    1. Mukamolova_GV, Kaprelyants_AS, Young_DI, Young_M, Kell_DB. A bacterial cytokine. PROCEEDINGS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE UNITED STATES OF AMERICA, 1998, 95:8916-8921
    2. Mukamolova GV., Turapov OA, Kazarian K, Telkov M, Kaprelyants AS, Kell DB& Young M. The rpf gene of Micrococcus luteus encodes an essential secreted growth factor. Molecular Microbiology, 2002, 46: 611-621.
    3. Mukamolova GV., Turapov OA, Young D, Kaprelyants AS, Kell DB& Young M. A family of autocrine growth factors in Mycobacterium tuberculosis. Molecular Microbiology, 2002, 46: 623-635.
    4. Galina V. Mukamolova, Alexey G. Murzin, Elena G. Salina, Galina R. Demina, Douglas B. Kell, Arseny S. Kaprelyants, Michael Young. Muralytic activity of Micrococcus luteus Rpf and its relationship to physiological activity in promoting bacterial growth and resuscitation. MOLECULAR MICROBIOLOGY, 2006, v.59, p.84-98.
    5.Bavesh D. Kana , Bhavna G. Gordhan, Katrina J. Downing, Nackmoon Sung, Galina Vostroktunova, Edith E. Machowski, Liana Tsenova, Michael Young, Arseny Kaprelyants, Gilla Kaplan, Valerie Mizrahi. The resuscitation-promoting factors of Mycobacterium tuberculosis are required for virulence and resuscitation from dormancy but are collectively dispensable for growth in vitro. MOLECULAR MICROBIOLOGY, 2008, v.67, p.672-684.
    6.Makarov V, Manina G, Mikusova K, Mollmann U, Ryabova O, Saint-Joanis B, Dhar N, Pasca MR, Buroni S, Lucarelli AP, Milano A, De Rossi E, Belanova M, Bobovska A, Dianiskova P, Kordulakova J, Sala C, Fullam E, Schneider P, McKinney JD, Brodin P, Christophe T, Waddell S, Butcher P, Albrethsen J, Rosenkrands I, Brosch R, Nandi V, Bharath S, Gaonkar S, Shandil RK, Balasubramanian V, Balganesh T, Tyagi S, Grosset J, Riccardi G, Cole ST. Benzothiazinones kill Mycobacterium tuberculosis by blocking arabinan synthesis. SCIENCE, 2009, 324(5928):801-4.
    7.Aleksey M. Anuchin, Andrey L. Mulyukin, Natalya E. Suzina, Vitaly I. Duda, Galina I. El-Registan and Arseny Kaprelyants. Dormant forms of Mycobacterium smegmatis with distinct morphology. MICROBIOLOGY-SGM, 2009, 155, pp.1071-1079.
    8.Galina R. Demina, Vadim A. Makarov, Vadim D. Nikitushkin, Olga B. Ryabova, Galina N. Vostroknutova, Elena G. Salina, Margarita O. Shleeva, Anna V. Goncharenko, Arseny S. Kaprelyants. Finding of the Low Molecular Weight Inhibitors of Resuscitation Promoting Factor Enzymatic and Resuscitation Activity. PLOS ONE, 2009, v.4, eB174.
    9.Michael Young, Vladislav Artsatbanov, Harry R. Beller, Govind Chandra, Keith F.,Chater, Lynn G. Dover, Ee-Been Goh, Tamar Kahan, Arseny S. Kaprelyants, Nikos, Kyrpides, Jacques Mahillon, Viktor Markowitz, Galina V. Mukamolova, Aharon Oren J., Stefan Rokem, Margaret C. M. Smith, and Charles L. Greenblatt. Genome sequence of the Fleming strain of Micrococcus luteus, a simple free- living actinobacterium. J. BACTERIOLOGY, 2010, 192,841-860.
    10.Anuchin AM, Goncharenko AV, Demina GR, Mulyukin AL, Ostrovsky DN, Kaprelyants AS. The role of histone-like protein, Hlp, in Mycobacterium smegmatis dormancy. FEMS Microb. Letters, 2010, 308, 101-107.
вверх


[Новости и объявления] - [Справочная информация] - [Об Институте] - [Предложения к сотрудничеству] - [Кто есть кто в ИНБИ] - [Конференции] - [Баховские чтения и премии] - [Коллекция ссылок] - [Научные подразделения] - [Архив]

[
Главная страница] - [Карта сайта] - [Поиск по сайту


email to INBI
Last review: 28, October, 2010.
© A.N.Bach Institute of Biochemistry of the R.A.S., 2010