Отдел структуры и функции рибонуклеиновых кислот

Известно большое разнообразие различных дополнительных химических функциональных групп, которые присоединяются к нуклеотидам путем специфической модификации в клетке. Модифицированные основания в составе РНК играют важную роль в регуляции функционирования, структуры, как самих РНК, так и РНК-белковых комплексов.

Многолетние исследования РНК-метилтрансфераз бактерий позволили выявить эволюционный аспект функционирования метилтрансфераз в клетках эукариот. Бионформатический анализ позволяет выявлять новые гены потенциальных РНК-метилтраснфераз, а последующие экспериментальные подходы идентифицировать ферменты и определять их мишени, а также влияние на функционирование клеток.

В работе используются современные подходы, в том числе геномное редактирование при помощи системы CRISPR/Cas9 в линиях клеток эукариот и в лабораторных животных.

Антибиотики подавляют рост клеток или приводят к их смерти. В отделе создана система высокопроизводительного скрининга потенциальных антибактериальных и цитотоксических препаратов, которая используется для анализа обширных коллекций соединений, как синтетического, так и природного происхождения. Репортная система, используемая в бактериях, позволяет на самом первом этапе скрининга выявить соединения, приводящие к ингибированию биосинтеза белка или ДНК.

Коллекции соединений используются для поиска ингибиторов роста клеток эукариот. Скрининг токсичных против опухолевых клеток веществ позволяет выявлять соединения, преимущественно ингибирующие жизнедеятельность раковых клеток и не влияющие на выживаемость нормальных клеток в клеточной модели опухолевого микроокружения.

Изучение структурно-функциональных особенностей теломеразы с использованием в качестве модельной системы простейшего эукариотического организма – дрожжей Hansenula polymorpha. Термотолерантность этого вида дрожжей обеспечивает стабильность белков, что позволяет проводить структурные исследования компонентов теломеразы. Исследования теломеразы высших эукариот (в т.ч. изучение человека).

Предметом особенного интереса является регуляция экспрессии основных компонентов теломеразы в человеческих клетках, биогенез теломеразной РНК и альтернативные функции фермента, не связанные с синтезом теломерной ДНК.

Данное направление подразумевает оценку цитотоксичности, в т.ч. дифференциальной, оценку непосредственного химического повреждения препаратами ДНК, адресный анализ предполагаемых мишеней препаратов (деблокирование в клетке белка p53, оценку ингибирования теломеразы, связывание с андрогеновыми рецепторами, ингибирование PSMA и др.). Работа ведется в тесном сотрудничеств с несколькими синтетическими группами на химическом факультете (на 3-м курсе студенты смогут сами “сварить” вещества в рамках курсовой работы по орг. химии и сами проверить их биологическое действие).