Лаборатория углеводов и биоцидов им. академика Н.К. Кочеткова

Мультикомпонентные реакции включают процессы, в которых три и более компонентов взаимодействуют между собой с образованием целевого соединения, содержащего большинство атомов всех исходных веществ. Мультикомпонентный синтез имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с традиционными двухкомпонентными реакциями: простота, доступность, сокращение числа стадий синтеза, упрощение процесса выделения продуктов, снижение расхода растворителей и, как следствие, экологичность и более высокая эффективность синтетического процесса. В настоящем направлении предлагается использовать данный подход для получения производных пиперидина: полизамещенных пиперидинов, тетрагидропиридинов и пиперидонов. Пиперидиновый фрагмент присутствует во многих известных алкалоидах и фармакологических веществах. Его производные нашли свое применение в качестве обезболивающих, анестетиков, нейролептиков, антидепрессантов, противоопухолевых и многих других препаратов.

Группа работает в новой области знания – гликоинформатике, ее усилия направлены на обеспечение науки об углеводах всей мощью современных компьютерных технологий, предоставление ученым легкого доступа к знаниям, созданию сервисов по обобщению знаний, моделированию объектов гликомики и предсказанию их свойств, разработке необходимых для этого информационных технологий. В числе актуальных направлений работы группы: • Платформа гликоинформатики Carbohydrate Structure Database [http://csdb.glycoscience.ru], как основа для веб-сервисов и полная регулярно пополняемая курируемая база данных природных углеводов прокариотического, грибного и растительного происхождения; • Курируемая база гликозилтрансфераз [http://csdb.glycoscience.ru/gt.html] трех наиболее изученных видов бактерий, растений и грибов; • Концепция, модель химических сдвигов, новый подход к предсказанию спектров и сервис 1D и 2D ЯМР-симуляции углеводов и их производных с беспрецедентной средней точностью 0.6 (13C) и 0.07 (1H) м.д. (GODDESS [http://csdb.glycoscience.ru/goddess.html]); • Модель и веб-сервис по предсказанию первичной структуры углеводов по неотнесенным спектрам ЯМР и другим легко получаемым экспериментальным данным (GRASS [http://csdb.glycoscience.ru/grass.html]); • База данных конформационных карт [http://csdb.glycoscience.ru/database/core/search_conf.html] олигосахаридов, заполняемая на основании мол. динамики, и сервис конформационных расчетов углеводов; • Сервис по кластеризации организмов и таксонов на основании схожести их гликомов (альтернативные углеводные деревья жизни [http://csdb.glycoscience.ru/integration/dsmatrix.php]); • Разработка форматов хранения, обмена и презентации данных в программах, базах и статьях, в том числе углеводной нотации CSDB Linear [http://csdb.glycoscience.ru/help/rules.html] и схемы визуализации Symbol Nomenclature for Glycans [https://www.ncbi.nlm.nih.gov/glycans/snfg.html]; • Многочисленные редакторы, конвертеры, статистические анализаторы и прочие сопутствующие сервисы, включая сложные виды поиска данных по множеству критериев и визуальный онлайн-редактор [http://csdb.glycoscience.ru/snfgedit/snfgedit.html] углеводов с функцией 3D-моделирования структуры и экспортом во всевозможные форматы. Больше информации о работе группы и создаваемых продуктах и сервисах можно найти по ссылкам: портал Carbohydrate Structure Database (http://csdb.glycoscience.ru); сообщество “Гликоинформатика” в Контакте (http://vk.com/glyco); публикации группы по теме гликоинформатики (http://csdb.glycoscience.ru/help/credits.html#refs); лекция «Информатизация гликохимии и гликобиологии» (http://toukach.ru/rus/glycoinf.htm). Контакты руководителя группы: д.х.н., доцент, в.н.с. Ф.В. Тоукач +7 916 1724710 (звонки и whatsapp), http://toukach.ru/rus

1) Разработка новых типов биоцидов: синтез новых типов биоцидов, в частности четвертичных аммониевых соединений (ЧАС), обладающих широким спектром антибактериального, противогрибкового и антивирусного действия при низкой токсичности и экономичности производства; 2) Изучение зависимостей структура – биологическая активность, направленный синтез таргетных молекул на основе полученных данных; 3) Создание новых высокоэффективных антисептических составов.

1) Изучение строения, биосинтеза и возможностей использования полисахаридов клеточной стенки и капсулы важных в медицинском отношении бактерий (Escherichia, Shigella, Yersinia, Enterobacter, Acinetobacter) и фитопатогенных микроорганизмов (Pseudomonas, Pantoea, Pectobacterium). 2) Изучение механизмов расщепления бактериальных полисахаридов деполимеразами бактериофагов – потенциальными антибактериальными агентами. 3) Синтез конъюгатов на основе олигосахаридных фрагментов бактериальных полисахаридов как потенциальных вакцин. 4) Разработка новых методов структурного анализа сложных природных углеводов.