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
Лауреат Государственной премии РФ (1999); Лауреат премии МАИК за лучшую публикацию (2010 г.)

телефон: (383) 363-51-29,


Сотрудники

ФИО Должность Звание Телефон E-mail Researcher ID
1. Веньяминова Алия Гусейновна зав. лабораторией к.х.н. 363-51-29 G-1720-2013
2. Новопашина Дарья Сергеевна c.н.с. к.х.н. 363-51-29 G-1731-2013
3. Воробьева Мария Александровна н.с. к.х.н. 363-51-29 G-4632-2013
4. Мещанинова Мария Ивановна н.с. к.х.н. 363-51-29 G-3496-2013
5. Апарцин Евгений Константинович н.с. к.х.н. 363-51-29 G-2687-2013
6. Давыдова Анна Сергеевна м.н.с. 363-51-29 G-3084-2013
7. Крашенинина Ольга Алексеевна м.н.с. к.х.н. 363-51-29
8. Поповецкая Анастасия Сергеевна м.н.с. 363-51-29
9. Тимошенко Валентина Викторовна м.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 VI.62.1.4
«Интеллектуальные материалы для биомедицины» (2017-2020 гг.)
Гранты Российского фонда фундаментальных исследований

  • 16-33-00987 мол_а «Универсальный метод 2'-функционализации РНК – путь к созданию мультифункциональных НК-конструкций» (2016-2017 гг.)
  • 16-03-01055_а «Разработка методологии матричной сборки наноразмерных многогранников на основе нуклеиновых кислот (энкаэдров) на примере куба и октаэдра: поиск подходов к созданию молекулярного ассемблера»(2016-2018 гг.)
  • 16-33-60152 мол_а_дк «Новые биоматериалы на основе дендримеров как носители терапевтических нуклеиновых кислот»(2016-2018 гг.)
  • 17-04-01892 «Новые антибактериальные агенты на основе модифицированных олигонуклеотидов, взаимодействующих с РНКазой Р» (2017-2019 гг.)

Гранты Российского научного фонда

  • № 16-14-10296 «Моно- и бифункциональные РНК-аптамеры и биолюминесцентные аптасенсоры на их основе для детекции белковых биомаркеров в крови». (2016-2018 гг.)
  • № 16-15-10156 «Биоинспирированные многоуровневые наноконструкции для доставки нуклеиновых кислот в клетки». (2016-2018 гг.)

Стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов (2015-2017 гг.)

  • № СП-1778.2015.4 Системы доставки противораковых малых интерферирующих РНК в клетки на основе карбосилановых и фосфорных дендримеров нового типа.(2015-2017 гг.)
  • № СП-882.2016.4 Новые типы супрамолекулярных конструкций для транспорта терапевтических нуклеиновых кислот в клетки.(2016-2018 гг.)

Публикации 2015-2017 года


  1. Vasilyeva S.V., Kuznetsov N.A., Kuznetsova A.S., Khalyavina J.G., Tropina D.A., Lavrikova T.I., Kargina O.I., Gornostaev L.M. DNA fluorescent labeling with naphtho[1,2,3-cd]indol-6(2H)-one for investigation of protein-DNA interactions. Bioorg. Chem. 2017. V. 72. P. 268-272.
  2. Vasilyeva S.V., Shtil A.A., Petrova A.S., Balakhnin S.M., Achigecheva P.Y., Stetsenko D.A., Silnikov V.N. Conjugates of phosphorylated zalcitabine and lamivudine with SiO2 nanoparticles: synthesis by CuAAC click chemistry and preliminary assessment of anti-HIV and antiproliferative activity. Bioorg. Med. Chem. 2017. V. 25. N 5. P. 1696-1702.
  3. Repkova M.N., Levina A.S., Chelobanov B.P., Ismagilov Z., Shatskaya N., Baiborodin S.I., Filippova E., Mazurkova N.A., Zarytova V.F. Efficient inhibition of influenza A virus reproduction by unprotected deoxyribozymes delivered into cells in nanocomposite. Int J Antimicrob Agents. 2017. V. 49. N 6. P. 703-708.
  4. Kuznetsov N.A., Lebedeva N.A., Kuznetsova A.A., Rechkunova N.I., Dyrkheeva N.S., Kupryushkin M.S., Stetsenko D.A., Pyshnyi D.V., Fedorova O.S., Lavrik O.I. Pre-steady state kinetics of DNA binding and abasic site hydrolysis by tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1. J. Biomol. Struct. Dyn. 2017. V. 11. P. 2314-2327.
  5. Ryabchikova E.I., Chelobanov B.P., Parkhomenko R.G., Korchagina K.V., Basova T.V. Degradation of core-shell Au@SiO2 nanoparticles in biological media. Microporous and Mesoporous. Microporous Mesoporous Mater. 2017. V. 248. N 1. P. 46-53.
  6. Shinkai Y., Kashihara S., Minematsu G., Fujii H., Naemura M., Kotake Y., Morita Y., Ohnuki K., Fokina A.A., Stetsenko D.A., Filichev VV., Fujii M. Silencing of BCR/ABL Chimeric Gene in Human Chronic Myelogenous Leukemia Cell Line K562 by siRNA-Nuclear Export Signal Peptide Conjugates. Nucleic Acid Ther. 2017. V. 27. N 3. P. 168-175.
  7. Chernonosova V.S., Kvon R.I., Stepanova A.O., Larichev Y.I., Karpenko A.A., Chelobanov B.P., Kiseleva E.V., Laktionov P.P.Human serum albumin in electrospun PCL fibers: structure, release, and exposure on fiber surface. Polym. Adv. Technol. 2017. V. 28. N 7. P. 819-827.
  8. Григорьева А.Е., Дырхеева Н.С., Брызгунова О.Е., Тамкович С.Н., Челобанов Б.П., Рябчикова Е.И. Контаминация препаратов экзосом, выделенных из биологических жидкостей. Биомедицинская химия. 2017. Т. 63. № 1. С. 91-96.
  9. Васильева С.В., Буракова Е.А., Жданова Л.Г., Анисименко М.С., Стеценко Д.А. Флуоресцентное мечение олигонуклеотидных зондов TaqMan с помощью «клик»-химии по реакции катализируемого Cu(I) азид-алкинового циклоприсоединения (CuAAC). Биоорганическая химия. 2017. Т. 43. № 1. С. 51-58.
  10. Прохорова Д.В., Челобанов Б.П., Буракова Е.А., Фокина А.А., Стеценко Д.А. Новые производные олигодезоксирибонуклеотидов, содержащие межнуклеотидную N-тозилфосфорамидную группу: синтез и взаимодействие с комплементарными последовательностями ДНК и РНК. Биоорганическая химия. 2017. Т. 43. № 1. С. 45-50.
  11. Репкова М.Н., Левина А.С., Серяпина Ю.В., Шикина Н.В., Бессуднова Е.В., Зарытова В.Ф., Маркель А.Л. На пути к генотерапии гипертонической болезни: экспериментальное исследование на гипертензивных крысах линии НИСАГ (ISIAN). Биохимия. 2017. Т. 82. № 4. С. 620-625.
  12. Челобанов Б.П., Репкова М.Н., Байбородин С.И., Рябчикова Е.И., Стеценко Д.А. Доставка олигонуклеотидов в ядра клеток с помощью нанокомпозитов на основе наночастиц диоксида титана и полилизина. Молекулярная биология. 2017. Т. 51. № 5. С. 797–808.
  13. Левина А.С., Репкова М.Н., Челобанов Б.П., Бессуднова Е.В., Мазуркова М.А., Стеценко Д.А., Зарытова В.Ф.Влияние способа доставки на противовирусное действие фосфодиэфирных, тиофосфатных и фосфорилгуанидиновых олигонуклеотидов в клетках MDCK, инфицированных вирусом птичьего гриппа H5N1. Молекулярная биология. 2017. Т. 51. № 4. С. 717-723.
  14. Амирханов Р., Зарытова В.Ф., Зенкова М.А. Неорганические наночастицы –транспортёры нуклеиновых кислот в эукариотические клетки. Успехи химии. 2017. Т. 86. № 2 С. 113-127.
  15. Cholesterol-conjugated siRNA accumulates in the different hematopoietic and lymphoid cells. Chernikov I.V., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L.Journal of Hematology and Oncology Research. 2016 V.2 N 2 P. 13 – 19.
  16. RNA-modified carbon nanotube arrays recognizing RNA via electrochemical capacitance response. Fedorovskaya E.O., Apartsin E.K., Novopashina D.S., Venyaminova A.G., Kurenya A.G., Bulusheva L.G., Okotrub A.V.Materials and Design. 2016 V. 100 P. 67-72.
  17. Modified siRNA effectively silence inducible immunoproteasome subunits in NSO cells. Gvozdeva O.V., Belogurov A.A., Kuzina E.S., Gabibov A.G., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V., Chernolovskaya E.L.Biochimie 2016 V.125 P. 75 – 82.
  18. Exploring accessibility of structural elements of the mammalian 40S ribosomal mRNA entry channel at various steps of translation initiation. Sharifulin D.E., Bartuli Y.S., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Graifer D.M., Karpova G.G.Biochim. Biophys. Acta - Proteins and Proteomics.2016 V. 1864 N 10 P. 1328 - 1338 .
  19. Aptamers against pathogenic microorganisms. Davydova A.S., Vorobjeva M.A., Pyshnyi D.V., Altman S., Vlassov V.V., Venyaminova A.G.Crit. Rev. Microbiol. 2016 V. 42 N 6 P. 847-865.
  20. Method of carrier-free delivery of therapeutic RNA importable into human mitochondria: Lipophilic conjugates with cleavable bonds. Dovydenko I.S., Tarassov I., Venyaminova A.G., Entelis N. Biomaterials. 2016 V. 76 P.408-417.
  21. Методы доставки генетического материала в клетки и возможности их применения в генной терапии. Апарцин Е.К., Кнауэр Н.Ю. Гены и клетки 2016 Том XI № 2 С. 32-41
  22. Aptamers against immunologic targets: diagnostic and therapeutic prospects. Vorobjeva M.A., Timoshenko V.V., Vorobyev P.E., Venyaminova A.G. Nucleic Acid Ther. 2016 V. 26 N 1 P. 52-65.
  23. Small interfering RNAs: delivery, structure, activity. Chernolovskaya E.L., Chernikov I.V., Gvozdeva O.V., Gladkikh D.V., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Zenkova M.A., Vlassov V.V. Молекулярная биология 2015 V. 49 N 5 P. 863-864.
  24. Molecular contacts of ribose-phosphate backbone of mRNA with human ribosome.Sharifulin D.E., Grosheva A.S., Bartuli Y.S., Malygin A.A., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Stahl J., Graifer D.M., Karpova G.G.Biochim. Biophys. Acta - Gene Regulatory Mechanisms 2015 V. 1849 N 8 P. 930-939.
  25. Synthesis of mouse centromere-targeted polyamides and physico-chemical studies of their interaction with the target double-stranded DNA.Nozeret K., Bonan M., Yarmoluk S.M., Novopashina D.S., Boutorine A.S. Bioorg. Med. Chem. 2015 V. 23 N 7 P. 5932-5945.
  26. Doubly spin-labeled RNA as an EPR reporter for studying arrangement of multicomponent supramolecular assemblies. Malygin A.A., Graifer D.M., Meshchaninova M.I., Venyaminova A.G., Krumkacheva O.A., Fedin M.V., Karpova G.G., Bagryanskaya E.G. Biophys. J. 2015 V. 109 N 12 P. 2637–2643.
  27. Anticancer siRNA cocktails as a novel tool to treat cancer cells. Part (A). Mechanisms of interaction. Ionov M., Lazniewska J., Dzmitruk V., Halets I., Loznikova S., Novopashina D.S., Apartsin E.K., Krasheninina O.A., Venyaminova A.G., Milowska K., Nowacka O., Gomez-Ramirez R., Javier de la Mata F., Majoral J.-P., Shcharbin D. International Journal of Pharmaceutics. 2015 V. 485 N1-2 P. 261–269.
  28. Anticancer siRNA cocktails as a novel tool to treat cancer cells. Part (B). Efficiency of pharmacological action. Dzmitruk V., Szulc A., Shcharbin D., Janaszewska A., Shcharbina N., Lazniewska J., Novopashina D.S., Buyanova M.Y., Ionov M., Klajnert-Maculewicz B., Gomez-Ramirez R., Mignani S., Majoral J.P., Muñoz-Fernández M., Bryszewska M.International Journal of Pharmaceutics. 2015 V. 485 N 1-2 P. 288–294.
  29. RNA aptamers against autoantibodies related to multiple sclerosis as a basis for detection probes. Timoshenko V.V., Vorobjeva M.A., Nevinsky G.A., Frank L.A., Venyaminova A.G.FEBS J.2015 V. 282 S. 1 P. 174.
  30. Mitochondrial Targeting of Recombinant RNA. Dovydenko I.S., Heckel A.-M., Tonin Y., Gowher A., Tarassov I., Entelis N., Venyaminova A.G.Methods in Molecular Biology. 2015 V. 1265 P. 209-225.

Патенты


  1. 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.
  2. 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 2017. ИХБФМ СО РАН

Яндекс.Метрика