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.)

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
Веньяминова Алия Гусейновна зав. лабораторией к.х.н. 363-51-29 G-1720-2013
Воробьева Мария Александровна н.с. к.х.н. 363-51-29 G-4632-2013
Давыдова Анна Сергеевна м.н.с. 363-51-29 G-3084-2013
Крашенинина Ольга Алексеевна м.н.с. к.х.н. 363-51-29
Мещанинова Мария Ивановна н.с. к.х.н. 363-51-29 G-3496-2013
Новопашина Дарья Сергеевна c.н.с. к.х.н. 363-51-29 G-1731-2013
Чаукина Валентина Викторовна м.н.с. 363-51-29
Шатунова Елизавета Андреевнаст.лаборант 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 фонда фундаментальных исследований

  • № 17-04-01892 «Новые антибактериальные агенты на основе модифицированных олигонуклеотидов, взаимодействующих с РНКазой Р» (2017-2019 гг.)
  • № 18-33-20109 мол_а_вед «Стабильность» «Стимул-чувствительные мягкие биоматериалы на основе дендримеров для доставки лекарств.»(2018-2020гг.)

Гранты Российского научного фонда

  • конкурс «Проведение исследований на базе существующей научной инфраструктуры мирового уровня» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными,
  • № 19-74-20127 «Новые таргетные агенты для БНЗТ глиобластом на основе борсодержащих конъюгатов опухолеспецифичных НКаптамеров»
  • № 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.)
  • № 19-04-00838/19 «Фоторегулируемые аналоги РНК для контролируемого воздействия на геном и экспрессию генов» (2019 г.)

Стипендии Президента РФ для молодых ученых и аспирантов

  • (№ СП-882.2016.4) «Новые типы супрамолекулярных конструкций для транспорта терапевтических нуклеиновых кислот в клетки» (2016-2018 гг.)

Публикации 2017-2019 года


  1. 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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.
  6. 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.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. 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 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 2019. ИХБФМ СО РАН

Яндекс.Метрика