Лаборатория химии РНК [Институт химической биологии и фундаментальной медицины]
ИХБФМ СО РАН » ru » Структура института » Лаборатории » Лаборатория химии РНК
Лаборатория химии РНК

Лаборатория химии РНК

Заведующая лабораторией



Веньяминова Алия Гусейновна
кандидат химических наук, г.н.с.
Лауреат Государственной премии РФ (1999); Лауреат премии МАИК за лучшую публикацию (2010 г.); Лауреат премии имени М. М. Шемякина (2019 г.)

телефон: (383) 363-51-29,


Сотрудники

ФИО Должность Звание Телефон E-mail Researcher ID
Апарцин Евгений Константинович н.с. к.х.н. 363-51-29 G-2687-2013
Архипова Валерия Игоревна лаборант 363-51-29
Боева Ольга Сергеевна лаборант 363-51-29
Веньяминова Алия Гусейновна зав. лабораторией к.х.н. 363-51-29 G-1720-2013
Воробьева Мария Александровна с.н.с. к.х.н. 363-51-29 G-4632-2013
Давыдова Анна Сергеевна м.н.с. 363-51-29 G-3084-2013
Кнауэр Надежда Юрьевна м.н.с. 363-51-29 G-1419-2017
Колесников Ярослав Александрович ст.лаборант 363-51-29
Махалова Ксения Игоревна лаборант 363-51-29
Мещанинова Мария Ивановна с.н.с. к.х.н. 363-51-29 G-3496-2013
Новопашина Дарья Сергеевна c.н.с. к.х.н. вн. 9104 G-1731-2013
Пашкина Екатерина Александровна м.н.с. к.б.н. 363-51-29 N-7398-2016
Тимошенко (Чаукина) Валентина Викторовна н.с. 363-51-29 O-8564-2017
Шатунова Елизавета Андреевнам.н.с. 363-51-29


Основные направления исследований


  • Разработка подходов к химическому синтезу аналогов и производных олигорибонуклеотидов – искусственных регуляторов экспрессии генов, биосенсоров и инструментов исследований НК-НК и НК-белковых взаимодействий:

Малые интерферирующие РНК (siРНК) и их модифицированные аналоги с улучшенными физико-химическими, биологическими и фармакологическими характеристиками;
Устойчивые в биологических средах модифицированные РНК-аптамеры как перспективные терапевтические и диагностические средства;
Антисенс- и антиген- реагенты и зонды на основе 2'-О-модифицированных олигорибонуклеотидов;
Технологии автоматического mid-scale синтеза олигорибонуклеотидов, их аналогов и конъюгатов.

  • Создание мультифункциональных конструкций на основе олигонуклеотидов и синтетических органических и неорганических наноносителей как перспективных инструментов тераностики и биосенсорных наноплатформ.

Важнейшие научные результаты


  • Разработаны твердофазные методы синтеза олигорибонуклеотидов и их 2’-O-модифицированных аналогов в качестве базовых структур для создания ген-направленных биологически активных конструкций.

Оптимизированы условия и разработаны протоколы синтеза олигорибонуклеотидов и их аналогов на автоматическом синтезаторе ASM 800 и планшетных синтезаторах ASM 1000 и ASM 2000 (БИОССЕТ, Россия), что позволяет обеспечивать научно-исследовательские работы ЛХРНК и других лабораторий Института.

  • Создан широкий спектр новых конъюгатов олигорибонуклеотидов и их 2’-О-метилированных аналогов, несущих в различных положениях олигомерной цепи алкилирующие, фотоактивируемые, триплексформирующие, интеркалирующие, гидрофобные, флуоресцентные и др. группировки, для направленного воздействия на биополимеры. Часть работ этого цикла была удостоена Государственной премии Российской Федерации (1999 г.). Разработан новый подход к функционализации гетероциклических оснований олигорибонуклеотидов, позволяющий конструировать различные типы конъюгатов для изучения РНК-НК и РНК-белковых взаимодействий [Репкова М.Н. и др., Биоорган. химия. 1999. 25. 690; Изв. АН. Сер. хим. 2002. 51, 1104; Nucl., Nucl., Nucleic Acids. 2003. 22, 1509; 2004. 23, 969]. Созданы серии новых фотоактивируемых аналогов мРНК, успешно используемых в качестве инструментов исследования мРНК-связывающего центра рибосом человека (см. страницу Лаборатории структуры и функций рибосом ИХБФМ СО РАН). Созданы устойчивые в биологических средах новые триплексформирующие олиго(2'-О-метилрибонуклеотиды), содержащие на 5’-конце лиганды малой бороздки и триплекс-специфический интеркалятор. Продемонстрирована их способность ингибировать транскрипцию в системе in vitro [Novopashina D.S. et al., Chem. Biodiv. 2005. 2, 936; Halby L. et al., J. Biomol. Struct. Dyn. 2007. 25, 61; Новопашина Д.С. и др., Биоорган. химия. 2013. 39, 159]. Впервые получены 5'-, 3'- и 2'- моно- и биспиренильные конъюгаты олиго(2’-О-метилрибонуклеотидов) и мультипиренильные тандемные конструкции на их основе – перспективные флуоресцентные зонды для изучения гибридизации олигонуклеотидов с НК, выявления мутаций различных типов в ДНК и детекции РНК в растворе. [Novopashina D.S. et al., Nucl., Nucl., Nucleic Acids. 2005. 24, 729; 2007. 26, 821; Крашенинина О.А. и др., Биоорган. химия. 2011. 37, 273; Новопашина Д.С. и др., Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2011. 9, 15].
  • Предложен и реализован новый подход к конструированию устойчивых в биологических средах бинарных НК-энзимов на основе рибозима «головка молотка» и ДНКзима 10-23. Показано, что бинарные конструкции способны эффективно расщеплять как короткие РНК-субстраты, так и протяженные природные РНК (на примере MDR1 мРНК и IGF1 мРНК). [Vorobjeva M. et al., Oligonucleotides. 2006. 16, 239; Воробьева М.А. и др., Успехи химии. 2011. 80, 139]. Нуклеазоустойчивые 2'-О-метилрибонуклеозидсодержащие ДНКзимы эффективно ингибируют функции гена IGF-1 в клетках [Fokina A.A. et al., Biochemistry. 2012. 51, 2181]. * Разработаны подходы к синтезу модифицированных siРНК и их конъюгатов, обладающих комплексом улучшенных физико-химических и биологических характеристик [Volkov A.A. et al., Oligonucleotides. 2009. 19, 191; Круглова Н.С. и др., Молекуляр. биология. 2010. 44, 284; Petrova (Kruglova) N.S. et al., Oligonucleotides. 2010. 20, 297; Nucleic Asids Res. 2012. 40, 2330; Durfort T. et al. PLoS ONE. 2012. 7, e29213].
  • Разрабатываются подходы к получению мультифункциональных углеродных нанотрубок как платформы для создания биосовместимых транспортеров НК, биосенсоров и инструментов тераностики [Апарцин Е.К. и др., Вестник НГУ. Серия: Биология, клиническая медицина. 2012. 10, 181; Российские нанотехнологии. 2012, 7,38; Novopashina D.S. et al. Ukr. J. Phys. 2012, 57, 718]. Создан макет электрохимического биосенсора для детекции специфических последовательностей НК (совместно с ИНХ СО РАН). [Федоровская Е.О. и др., Заявка на патент РФ № 2011143078 от 26.10.2011].
  • Впервые получены 2’-фтор-модифицированные РНК-аптамеры, способные узнавать патогенные аутоантитела из крови больных рассеянным склерозом [Tivanova A.S. et al., Coll. Symp. Ser. Chemistry of Nucleic Acid Components. 2011. 12, 419; Tivanova A.S. et al., FEBS Journal. 2011, 278, 164] и с рецептором инсулиноподобного фактора роста человека I типа (IGF-IR) на поверхности живых клеток [Давыдова А.С. и др., Acta Naturae. 2011, 3, 31; Davydova A. et al., Coll. Symp. Ser. Chemistry of Nucleic Acid Components. 2011, 12, 416], исследованы их свойства.

Текущие гранты


Базовый проект

  • ПФНИ ГАН (2013-2020), VI.62.1.4, 0309-2016-0004 «Интеллектуальные материалы для биомедицины».(2017-2020 гг.)

Гранты Российского научного фонда

  • № 19-74-20127 инфр «Новые таргетные агенты для БНЗТ глиобластом на основе борсодержащих конъюгатов опухолеспецифичных НК-аптамеров» (2019-2022 гг.)
  • № 19-14-00251 «Малые интерферирующие РНК против хронического воспаления и опухолевой прогрессии». (2019-2021 гг.)

Гранты Российского фонда фундаментальных исследований

  • № 18-33-20109 мол_а_вед «Стабильность» «Стимул-чувствительные мягкие биоматериалы на основе дендримеров для доставки лекарств.»(2018-2020 гг.)
  • № 20-54-15005 НЦНИ_а «Новые подходы к адресной доставке в клетки молекул РНК, влияющих на экспрессию митохондриального генома» (2020-2023 гг.)
  • № 19-34-51026 «Система доставки компонентов системы геномного редактирования CRISPR/Cas9 в клетки для решения задач современной биомедицины» (2019-2021 гг.)
  • № 19-04-00838 А «Фоторегулируемые аналоги РНК для контролируемого воздействия на геном и экспрессию генов».(2019-2021 гг.)
  • № 19-04-01073 А «Контролируемая эволюция направляющей РНК – новый подход к повышению эффективности системы геномного редактирования CRISPR/Cas9» (2019-2021 гг.)

Публикации 2018-2020 года


  1. Crucial Roles of Two Hydrated Mg2+ Ions in Reaction Catalysis of the Pistol Ribozyme Teplova M., Falschlunger C., Krasheninina O.A., Egger M., Ren A., Patel D.J., Micura R. Angew Chem Int Ed Engl 2020 V. 59 N 7 P. 2837-2843
  2. G-QUADRUPLEX 2'-F-modified RNA aptamers Targeting hemoglobin: Structure studies and colorimetric assays Davydova A.S., Timoshenko V.V., Lomzov A.A., Pyshnyi D.V., Venyaminova A.G., Vorobjeva M.A. Anal Biochem. 2020 P. 113886
  3. Effect of the Substrate Structure and Metal Ions on the Hydrolysis of Undamaged RNA by Human AP Endonuclease APE1 Kuznetsova A.A., Novopashina D.S., Fedorova O.S., Kuznetsov N.A. Acta Naturae 2020 V. 12 N 2 P. 74-85
  4. Postsynthetic On-Column 2' Functionalization of RNA by Convenient Versatile Method. Krasheninina O.A., Fishman V.S., Lomzov A.A., Ustinov V.A., Venyaminova A.G. Int. J. Mol. Sci. 2020 V. 21 N 14 P. 5127
  5. Reporter-recruiting bifunctional aptasensor for bioluminescent analytical assays. Davydova A.S., Krasitskaya V.V., Vorobyev P.E., Timoshenko V.V., Tupikin A.E., Kabilov M.R., Frank LA, Venyaminova A.G., Vorobjeva M.A. RSC Advances 2020 N 10 P. 32393-32399
  6. Characterization of biological peculiarities of the radioprotective activity of double-stranded RNA isolated from Saccharomyces сerevisiae. Ritter G.S., Nikolin V.P., Popova N.A., Proskurina A.S., Kisaretova P.E., Taranov O.S., Dubatolova T.D., Dolgova E.V., Potter E.A., Kirikovich S.S., Efremov Y.R., Bayborodin S.I., Romanenko M.V., Мещанинова М.И., Веньяминова А.Г., Kolchanov N.A., Shurdov M.A., Bogachev S.S. Int J Radiat Biol 2020 P. 1-48
  7. Trimeric small interfering RNAs and their cholesterol-containing conjugates exhibit improved accumulation in tumors, but reduced silencing activity. Chernikov I.V., Gladkikh D.V., Karelina U.A., Meschaninova M.I., Venyaminova A.G., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L. Molecules 2020 V. 25 N 8 P. 1877
  8. Knockdown of the Ribosomal Protein eL29 in Mammalian Cells Leads to Significant Changes in Gene Expression at the Transcription Level. Gopanenko A.V., Kolobova A.V., Meschaninova M.I., Venyaminova A.G., Tupikin A.E., Kabilov M.R., Malygin A.A., Karpova G.G. Cells 2020 V. 9 N 5
  9. Влияние структуры субстрата и ионов металлов на эффективность гидролиза неповрежденной РНК апуриновой/апиримидиновой эндонуклеазой человека APE1. Кузнецова А.А., Новопашина Д.С., Федорова О.С., Кузнецов Н.А. Acta Naturae 2020 Т. 12 № 2 (45) С. 4-15
  10. Preparation, Determination of Activity, and Biodistribution of Cholesterol-Containing Nuclease-Resistant siRNAs In Vivo. Chernikov I.V., Meschaninova M.I., Chernolovskaya E.L. Methods in Molecular Biology 2020 V. 2115 p. 57-77
  11. 5'-Monopyrene and 5'-Bispyrene 2'-O-methyl RNA Probes for Detection of RNA Mismatches. Novopashina D.S., Semikolenova O.A., Venyaminova A.G. Methods in Molecular Biology. 2020 V. 2063 N 5 P. 45-56
  12. Bioluminescent aptamer-based sandwich-type assay of anti-myelin basic protein autoantibodies associated with multiple sclerosis. Krasitskaya V.V., Timoshenko V.V., Abroskina M.V., Vorobjeva M.A., Ilminskaya A.A., Kabilov M.R., Prokopenko S.V., Nevinsky G.A., Venyaminova A.G., Frank L.A. Anal Chim Acta 2019 V. 1064 P. 112-118
  13. The human ribosome can interact with the abasic site in mRNA via a specific peptide of the uS3 protein located near the mRNA entry channel. Ochkasova A., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Ivanov A.V., Graifer D.M., Karpova G.G. Biochimie 2019 V. 158 P. 117-125
  14. Immunoreactivity Changes of Human Serum Albumin and Alpha-1-Microglobulin Induced By Their Interaction with Dendrimers. Serchenya T., Shcharbin D., Shyrochyna I., Sviridov O., Terekhova M., Dzmitruk V., Abashkin V., Apartsin E.K., Mignani S., Majoral S-P., Ionov M., Bryszewska M. Colloids Surf., B 2019 V. 179 P. 226-232
  15. Development and characterization of novel 2′-F-RNA aptamers specific to human total and glycated hemoglobins. Davydova A.S., Vorobjeva M.A., Bashmakova E.E., Vorobyev P.E., Krasheninina O.A., Tupikin A.E., Kabilov M.R., Krasitskaya V.V., Frank LA, Venyaminova A.G. Anal Biochem. 2019 V. 570 P. 43–50
  16. Topological Aspects of the Design of Nanocarriers for Therapeutic Peptides and Proteins. Knauer N., Pashkina E., Apartsin E.K. Pharmaceutics 2019 V. 11 N 2 pii: E91
  17. Fluorophore labeling affects the сellular accumulation and gene silencing activity of cholesterol-modified siRNAs in vitro. Черников И.В., Гладких Д.В., Мещанинова М.И., Karelina U.A., Веньяминова А.Г., Зенкова М.А., Власов В.В., Черноловская Е.Л. Nucleic Acid Ther. 2019 V. 29 N 1 P. 33-43
  18. Complexes of Pro-Apoptotic siRNAs and Carbosilane Dendrimers: Formation and Effect on Cancer Cells. Krasheninina O.A., Apartsin E.K., Fuentes E., Szulc A., Ionov M., Venyaminova A.G., Shcharbin D., de la Mata F. Javier., Bryszewska M., Gόmez R. Pharmaceutics 2019 V. 11 N 1 P. 25
  19. The human ribosome can interact with the abasic site in mRNA via a specific peptide of the uS3 protein located near the mRNA entry channel. Ochkasova A., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Ivanov A.V., Graifer D.M., Karpova G.G. Biochimie 2019 V. 158 P. 117-125
  20. Vorobjeva M.A., Davydova A.S., Vorobyev P.E., Pyshnyi D.V., Venyaminova A.G. Key aspects of nucleic acid library design for in vitro selection. Int. J. Mol. Sci. 2018. V. 19. N 2. P. 1-21.
  21. Hydrogels of Polycationic Acetohydrazone-Modified Phosphorus Dendrimers for Biomedical Applications: Gelation Studies and Nucleic Acid LoadingApartsin E.K., Grigoryeva A.E., Malrin-Fournol A., Ryabchikova E.I., Venyaminova A.G., Mignani S., Caminade A.-M., Majoral J.-P. Pharmaceutics. 2018.V. 10 N 3. pii: E120.
  22. Synthesis of dissymmetric phosphorus dendrimers using an unusual protecting group. Apartsin E.K., Venyaminova A.G., Mignani S., Caminade A-M., Majoral J.-P. New J. Chem. 2018 V. 42 P. 8985-8991.
  23. Nuclease-resistant 63 bp trimeric siRNAs (tsiRNA) simultaneously silence three different genes in tumor cells Gvozdeva O.V., Gladkikh D.V., Chernikov I.V., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L. FEBS Lett. 2018 V. 592 N. 1 P. 122–129.
  24. Carbon nanotubes decorated with cationic carbosilane dendrons and their hybrids with nucleic acids Gutiérrez M., Buyanova M.Y., Apartsin E.K., Venyaminova A.G., de la Mata F. J., Gomez R. ChemNanoMat 2018 V. 4 N 2 P. 220 –230.
  25. A convenient solid phase approach to obtain lipophilic 5'-phosphoramidate derivatives of DNA and RNA oligonucleotides Dovydenko I.S., Kupryushkin M.S., Pyshnyi D.V., Apartsin E.K. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2018 V. 37 N 2 P. 102-111.
  26. Structural features of the interaction of the 3'-untranslated region of mRNA containing exosomal RNA-specific motifs with YB-1, a potential mediator of mRNA sorting Yanshina D.D., Kossinova O.A., Gopanenko A.V., Krasheninina O.A., Malygin A.A., Venyaminova A.G., Karpova G.G. Biochimie 2018 V. 144 P. 134-143.
  27. Multi-Target Inhibition of Cancer Cell Growth by SiRNA Cocktails and 5-Fluorouracil Using Effective Piperidine-Terminated Phosphorus Dendrimers Ihnatsyeu-Kachan A., Dzmitruk V., Apartsin E.K., Krasheninina O.A., Ionov M., Loznikova S., Venyaminova A.G., Miłowska K., Shcharbin D., Mignani S., Muñoz-Fernández M.A., Jean-Pierre Majoral., Bryszewska M. Colloids and Interfaces 2018 V. 1 N 1 С. 6 1.

Патенты


  1. РНК-АПТАМЕР, ОБЛАДАЮЩИЙ СПОСОБНОСТЬЮ УЗНАВАТЬ АУТОАНТИТЕЛА, ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА. Тимошенко В.В., Воробьева М.А., Невинский Г.А., Веньяминова А.Г. 2017 № 2644229
  2. РНК-АПТАМЕР, ОБЛАДАЮЩИЙ СПОСОБНОСТЬЮ УЗНАВАТЬ ХАРАКТЕРНЫЕ ДЛЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА АУТОАНТИТЕЛА. Фокина А.А., Воробьева М.А., Тимошенко В.В., Поповецкая А.С., Невинский Г.А., Веньяминова А.Г. 2015 № 2549704.
  3. СПОСОБ ДЕТЕКЦИИ СПЕЦИФИЧЕСКИХ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ НУКЛЕИНОВЫХ КИСЛОТ (ВАРИАНТЫ) И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. Федоровская Е.О., Апарцин Е.К., Новопашина Д.С., Булушева Л.Г., Веньяминова А.Г., Окотруб А.В. 2014 № 2509157.

Оборудование


  • Автоматические ДНК/РНК-синтезаторы фирмы БИОССЕТ;
  • аналитические и препаративные хроматографы;
  • концентратор Speed Vac и ротационные испарители;
  • электрофоретическое оборудование;
  • термостаты и термомиксеры.




© Copyright 2020. ИХБФМ СО РАН

Яндекс.Метрика