Лаборатория белок-белковых взаимодействий

Случанко Николай Николаевич
Заведующий лабораторией, г.н.с.
доктор биологических наук
ИНБИ, корп. 1, комн. 353, 340, 335, 350

 

 

Телефон +7 (495) 660-34-30 доб. 462, 147
E-Mail nikolai.sluchanko@mail.ru

Основное

ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ

Ключевые слова
Белок-белковые взаимодействия (ББВ), структура белка, третичная структура, физико-химические свойства белка, олигомерное состояние, белок-лигандные взаимодействия, флуоресценция, спектральные методы исследования, универсальные регуляторные белки 14-3-3, фосфорилирование, протеинкиназы, системы ко-экспрессии, внутренне-разупорядоченные белки, шапероны, шаперонная активность, агрегация, стероидогенный регуляторный белок (StAR), тау-белок, альфа-синуклеин, система фотозащиты цианобактерий, белок восстановления флуоресценции (FRP), оранжевый каротиноидный белок (OCP)

Направления исследований
Работа ведется по двум принципиально разным направлениям:

  1. Первое направление посвящено исследованию свойств эукариотических белков семейства 14-3-3 и их взаимодействий с наиболее важными белками-партнерами. За счет селективного связывания фосфорилированных форм белков-партнеров, белки 14-3-3 участвуют в регуляции огромного числа внутриклеточных процессов, включая апоптоз, клеточное деление, работу ионных каналов, синтез нейротрансмиттеров, передачу сигнала внутри клетки, и т.д., и обнаруживаются во многих тканях (в мозге составляют более 1% от всех растворимых белков).  Зачастую фосфорилирование «включает» белок-белковые взаимодействия с участием белков 14-3-3 и опосредует проведение различных сигналов, а образование комплексов с 14-3-3 контролирует работу многих ферментов, внутриклеточную локализацию белков и опосредует новые белок-белковые взаимодействия (так называемая адаптерная, или скаффолдная (scaffold), роль). Несмотря на большое число описанных белков-партнеров 14-3-3, детально исследованных взаимодействий довольно мало, и прогресс сильно замедлен ввиду сложности изучения комплексов с участием 14-3-3 и наличия значительных разупорядоченных участков в белках-партнерах. Это существенно ограничивает набор терапевтических подходов к ББВ, имеющим важное медицинское значение. Наша лаборатория ведет исследования некоторых белок-белковых взаимодействий с участием белков 14-3-3 с биохимической и структурной точки зрения, а также разрабатывает подходы для более системного и эффективного исследования интерактома 14-3-3 и комплексов этих белков.
  2. Второе направление посвящено исследованию особенностей белок-белковых взаимодействий в системе фотозащиты цианобактерий. Как и другие фотосинтетики, цианобактерии сталкиваются с необходимостью адаптироваться к условиям меняющейся освещенности и подстраивают свой фотосинтетический аппарат, в том числе, к условиям повышенной инсоляции, когда максимален риск возникновения активных форм кислорода (АФК). Это осуществляется за счет фотоактивируемого тушения флуоресценции светособирающих антенных комплексов цианобактерий, фикобилисом. Механизм этот был открыт относительно недавно, с участием лаборатории ИНБИ, возглавляемой ранее проф., д.б.н. Н.В. Карапетяном, и основан на функционировании фотоактивного оранжевого каротиноидного белка (ОСР), выполняющего роль сенсора повышенной освещенности и эффектора, т.е. «тушителя» фикобилисом. Вторым ключевым белком в системе фотозащиты является открытый в 2010 г. белок восстановления флуоресценции (FRP), который способен взаимодействовать с фотоактивированным ОСР (красной формой) и ускорять его переход в неактивное базовое состояние (оранжевую форму). Исследования тонкой системы регуляции фотозащиты цианобактерий, основанной на белок-белковых взаимодействиях, представляет не только острый фундаментальный, но и потенциальный прикладной интерес, связанный, в первую очередь, с созданием различных биосенсоров и оптогенетических триггерных систем.

Основные методы исследований
В рамках исследования структуры, физико-химических и функциональных свойств белков лаборатория использует различные методы молекулярной биологии и генной инженерии (клонирование, мутагенез и производство рекомбинантных белков), биохимии (различные виды нативного и денатурирующего гель-электрофореза, хроматографии, включая аналитическую гель-фильтрацию), биофизики (ультрацентрифугирование, спектральные методы исследования, в т.ч. основанные на флуоресценции и времяразрешенной спектроскопии) и структурной биологии (спектроскопия кругового дихроизма (CD), малоугловое рассеяние рентгеновских лучей (SAXS), рентгеновская монокристальная кристаллография и моделирование). Значительная часть используемых методов доступна через сотрудничества, в т.ч. международные.

 

Достижения

Сотрудники

Оборудование

Публикации

Международные проекты

Награды