Home ЛАБОРАТОРИЯ ХИМИЧЕСКОЙ ЭНЗИМОЛОГИИ


[Руководитель Лаборатории] [Состав Лаборатории] [Области интересов ] [Основные достижения ] [Межинститутские и международные связи ] [Участие в проектах и программах ] [Избранные публикации]

Лаборатория


Настоящая лаборатория была образована после реорганизации лаборатории инженерной энзимологии (руководитель - член-корреспондент АН СССР И.В.Березин) в 1987 году.

Руководитель Лаборатории:

    ЯРОПОЛОВ Александр Иванович, профессор, доктор химических наук
    тел.: (495)-954-4477;
    факс: (495)-954-2732
    e-mail: yaropolov ЭТ inbi.ras.ru

вверх


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

    Шумакович Г.П., с.н.с., к.б.н.
    Морозова О.В., с.н.с., к.х.н.
    Васильева И.С. н.с., к.х.н.
    Кондратьева Е.Г., н.с., к.ф-м.н.
    Шлеев С.В., с.н.с., д.х.н.
    Хлупова М.Е., н.с., к.б.н.
    Панкратов Д.В., м.н.с., к.х.н.
    Отрохов Г.В., аспирант

вверх

Области интересов:

        -физико-химическое изучение оксидоредуктаз и их использование в биотехнологии;
        -исследование механизма свободнорадикальных реакций с участием оксидоредуктаз;
        -биоэлектрохимические исследования, включая безмедиаторный биоэлектрокатализ;
        -биодеградация ксенобиотиков: подбор и изучение медиаторов для деградации ксенобиотиков с использованием лакказа-медиаторных систем;
        -тонкий органический синтез с участием биокатализаторов;
        -биосенсорные технологии и биотопливные элементы;
        -нанобиотехнология и нанобиобезопасность,
        -биокаталитическое получение электропроводящих полимеров и их использование.


вверх

Основные достижения:

        1. Сравнительное физико-химическое и биохимическое исследование лакказ из различных базидиальных грибов показало сходство структур активных центров этих ферментов.
        2. Разработан метод прямого (безмедиаторного) спектроэлектрохимического редокс-титрования окислительно-восстановительных белков с использованием золотого капиллярного электрода. Впервые определен редокс-потенциал иона меди типа 2 для грибной лакказы Trametes hirsuta. Сделано предположение, что значения редокс потенциалов T2 центров различных лакказ(оксидаз) близки между собой и составляют около 400 мВ. Проведены биоэлектрохимические исследования голубых медь-содержащих оксидаз, иммобилизованных на электродах из различных материалов, в реакции электровосстановления молекулярного кислорода. Предложены два возможных механизма прямого обмена электронами между активными центрами голубых медьсодержащих оксидаз и поверхностью угольных и золотых электродов.
        3. Предложена методология отбора потенциальных редокс медиаторов оксидоредуктаз и экспериментальных методов их тестирования, включающая проведение электрохимического скрининга соединений методом циклической вольтамперометрии, определение их каталитических характеристик в гомогенной ферментативной реакции, проведение деградации модельных соединений лигнина и определение конечных продуктов деградации. Найден новый класс редокс медиаторов (усилителей) оксидаз - фенилметилпиразолоны, способных участвовать в процессах деградации ксенобиотиков.
        4. Показана возможность использования лакказа-медиаторных систем в целлюлозо-бумажной и текстильной промышленностях для бесхлорного отбеливания сырья, а также для биодеградации экотоксикантов. Создан лабораторный макет установки.
        5. Предложено использовать высоко редокс потенциальные грибные лакказы в качестве биокатализаторов реакции окислительной полимеризации мономеров с неподеленной парой электронов с целью получения электропроводящих полимеров. Получены нанокомпозитные материалы на основе углеродных нанотрубок и электропроводящих полимеров и создан макет гибкого ультратонкого суперконденсатора. Разработан хиральный сорбент для высокоэффективной жидкостной хроматографии для разделения оптических изомеров физиологически активных соединений с использованием хирального полианилина.
        6. На основе лакказы и тирозиназы разработаны биосенсоры для определения лигнина и различных фенольных соединений, включая хлорзамещенные ароматические соединения.
        7. Разработан макет потенциально имплантируемого биотопливного элемента на основе билирубиноксидаза и целлобиозодегидрогеназы, использующий в качестве топлива глюкозу, а в качестве окислителя молекулярный кислород, содержащихся в биологических жидкостях.
        8. Разработан метод количественного определения фуллерена в биообъектах


вверх

Межинститутские и международные научные связи:

    НИЦ Курчатовский институт
    Институт физиологически активных веществ РАН,
    Институт биохимической физики им. Н.М.Эмануэля РАН
    Химический факультет и факультет биоинженерии и биоинформатики МГУ им. М.В. Ломоносова,
    Московский государственный университет инженерной экологии,
    Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина РАН,
    Институт химической физики им. Н.Н. Семенова РАН,
    Университет Мальме (Швеция)
    Лундский университет (Швеция).


вверх

Участие в проектах и программах:

    Рассийский фонд фундаментальных исследований, программы Министерства образования и науки РФ


вверх

Избранные публикации:

    1. Kuznetsov B.A., Shumakovich G.P., Koroleva O.V., Yaropolov A.I. Applicability of laccase as label in the mediated and mediatorless electroimmunoassay: effect of distance on the direct electron transfer between laccase and electrode. Biosensors & Bioelectronics, 2001, 16, 73-78.
    2. Karamyshev A.V., Shleev S.V., Koroleva O.V., Yaropolov A.I., Sakharov I.Yu. Laccase-catalyzed synthesis of conducting polyaniline. Enzyme and Microbial Technology, 2003, 33, 556-564.
    3. Christeson A., Dimcheva N., Ferapontova E.E., Gorton L., Ruzgas T., Stoica L., Shleev S., Yaropolov A., Haltrich D., Torneley R.N.F., Aust S.D. Direct electron transfer between lignolytic redox enzymes and electrodes. Electroanalysis, 2004, 16, 1074-1092.
    4. Shleev S.V., Morozova O.V., Nikitina O.V., Gorshina E.S., Rusinova T.V., Serezhenkov V.A., Burbaev D.S., Gazaryan I.G., Yaropolov A.I. Comparison of physico-chemical characteristics of four laccases from different basidiomycetes. Biochimie, 2004, 86, 693-703.
    5. Shleev S., Christenson A., Serezhenkov V., Burbaev D., Yaropolov A., Gorton L., Ruzgas T. Electrochemical redox transformation of T1 and T2 copper sites in native Trametes hirsute laccase at gold electrode. Biochemical Journal, 2005, 385, 1-10.
    6. Sergey Shleev, Andreas Christenson, Vladimir Serezhenkov, Dosimzhan Burbaev, Alexander Yaropolov, Lo Gorton. Electrochemical redox transformation of T1 and T2 copper sites in native Trametes hirsute laccase at gold electrode. Biochemical Journal, 2005, v.385, n.3. p. 745-754.
    7. Sergey Shleev, Jan Tkac, Andreas Christenson, Tautgirdas Ruzgas, Alexander I. Yaropolov, James W. Whittaker, Lo Gorton. Direct electron transfer between copper-containing proteins and electrodes. Biosensors & Bioelectronics, 2005, v.20,p. 2517-2554.
    8. Морозова О.В., Шумакович Г.П., Горбачева М.А., Шлеев С.В., Ярополов А.И. «Голубые» лакказы», Биохимия, 2007, Т. 72, вып. 10, С. 1396-1412.
    9. О.В.Морозова, Г.П.Шумакович, С.В.Шлеев, А.И.Ярополов. Лакказа-медиаторные системы и их использование (обзор). Прикладная биохимия и микробиология, 2007, т. 43, № 5, с. 583-597.
    10. G. P. Shumakovich, I. S. Vasil'eva, O. V. Morozova, V. G. Khomenkov, I. N. Staroverova, I. A. Budashov, I. N. Kurochkin, J. A. Boyeva, V. G. Sergeyev, A. I. Yaropolov. A comparative study of water dispersible polyaniline nanocomposites prepared by laccase-catalyzed and chemical methods. Journal of Applied Polymer Science, 2010, V. 117, N 3, P. 1544-1550.


вверх




[Главная страница] - [Карта сайта] - [Поиск по сайту] - [Написать в ИНБИ]


email to INBI
Last review: 16, December, 2012.
© A.N.Bach Institute of Biochemistry of RAS, 2001-2012