Лаборатория оптимизации экспрессии генов

Зацепин Сергей Сергеевич
И.о. заведующего лабораторией
кандидат биологических наук
ИНБИ, корп. 4, комн. 18
Телефон +7 (495) 660-86-12, доб. 109
E-Mail  zatsepin@yandex.ru

Основное

ОПИСАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ЛАБОРАТОРИИ

Ключевые слова
дрожжи, грибы, рекомбинантный, экспрессия, белок, вектор

Направления исследований

  • Изучение катаболитной репрессии у грибов
  • Конструирование грибных продуцентов гомо/гетерологичных белков
  • Конструирование продуцентов гетерологичных белков на основе дрожжей

Основные методы исследований

  • Конструирование рекомбинантных ДНК;
  • ПЦР в реальном времени;
  • Генетическая трансформация дрожжей и грибов;
  • Управляемое культивирование микроорганизмов.

Краткая история лаборатории
Лаборатория была создана в 2007 году по направлению экспрессии гетерологичных белков.

Достижения

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

В лаборатории описаны основные механизмы углеродной катаболитной репрессии у мицелиального гриба Penicillium canescens, клонирован центральный ген этого пути регуляции – creA.

Лаборатория занимается разработкой лекарственных препаратов белковой природы на базе технологий рекомбинантных ДНК, осуществляя полный цикл работ: от выбора стратегии клонирования индивидуального гена и его химико-ферментативного синтеза до разработки масштабируемой технологии ферментации штаммов-продуцентов. Особенностью этого направления работы является конструирование специализированных реципиентных штаммов, несущих модификации ряда генов протеолитической системы, а также обладающие гиперэкспрессией системы генов, кодирующих шапероны секреторного пути.
Впервые создана система продукции рекомбинантного механо-зависимого фактора роста мышц человека в дрожжах Saccharomyces cerevisiae.

Разработана система клонирования генов, кодирующих антитела. Создана система высокоэффективной экспрессии антирабического рекомбинантного гкманизированного антитела в дрожжах Pichia pastoris. Проведены доклинические испытания этого антитела, подтвердившие его высокую нейтрализующую активность и клиническую безопасность.

Получены грибные продуценты рекомбинантной лакказы Trametes hirsute.

На основе экспрессии генов антибактериальных пептидов получены штаммы спиртовых дрожжей с антибактериальной активностью, реализуемой в ходе брожения.

На большую часть разработок получены отечественные патенты.

Лаборатория принимает участие в исследовательских проектах совместно с другими отечественными институтами. Партнерами Лаборатории являются: ИБХ РАН, ОАО «ВНЦМДЛ» и др.

В лаборатории получены гранты Роснауки, Роспрома и РФФИ. Сотрудники лаборатории ежегодно участвуют в различных отечественных и международных мероприятиях в качестве докладчиков и слушателей.

В лаборатории постоянно ведется работа с молодежью и проводится работа по подготовке молодых специалистов. За время существования Лаборатории по тематике исследований были защищены 3 кандидатских диссертаций.

Сотрудники

СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ

ФИО Ученая степень, звание Должность Место работы Городской телефон Внутренний телефон E-mail
1Зацепин
Сергей Сергеевич
к.б.н.И.о. зав. лабораториейИНБИ, корп. 4, комн. 20(495) 660-86-12109zatsepin@yandex.ru
2Беневоленский
Сергей Владимирович
к.б.н.гл. специалистИНБИ, корп. 2, комн. 318(495) 660-86-12150benevol@inbi.ras.ru
3Вавилова
Екатерина Александровна
-н.с.ИНБИ, корп. 2, комн. 318(495) 660-86-12150vavilovka@yandex.ru
4Клячко
Елена Витальевна
к.б.н.с.н.с.ИНБИ, корп. 4, комн. 19(495) 660-86-12110eklyachko@yandex.ru
5Морозкина
Елена Владимировна
к.б.н.с.н.с., зам. зав. лабораториейИНБИ, корп. 4, комн. 18(495) 660-86-12111chicelena@yandex.ru
6Чулкин
Андрей Михайлович
к.б.н.н.с.ИНБИ, корп. 2, комн. 320(495) 660-86-12-zcbm1@yandex.ru

Разработки

ИННОВАЦИОННЫЕ РАЗРАБОТКИ

Статус Наименование разработки Дата Где Краткое описание
1 Планируется к внедрению Препарат рекомбинантного механозависимого фактора роста мышц человека 2018 НПО «Микроген», Москва Препарат для лечения мышечных дисфункций, полученный на основе дрожжевого продуцента
2 Планируется к внедрению Препарат рекомбинантного гуманизированного антирабического антитела 2018 НПО «Микроген», Москва Препарат для экстренной терапии бешенства, полученный на основе дрожжевого продуцента

Оборудование

УНИКАЛЬНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Наименование оборудования/ коллекции Место нахождения
1 Ферментационная система Sartorius для управляемого культивирования микроорганизмов ИНБИ, корп. 4, комн. 20

РИД

РЕЗУЛЬТАТЫ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ (патенты, полезные модели, базы данных, ноу-хау и пр.)
Регистрационный номер Тип Название Авторы Заявитель/ патентообладатель Дата приоритета Дата публикации
1 2394912 Патент на изобретение РФ Рекомбинантная лакказа лигнинолитического гриба Trametes sp.и способ её получения Королева О.В.,
Степанова Е.В.,
Федорова Т.В.,
Логинов Д.С.,
Черкашин Е.А.,
Беневоленский С.В.,
Вавилова Е.А.,
Чулкин А.М.,
Абянова А.Р.,
Бударина Ж.И.,
Юркова Т.В.,
Захарова М.В.,
Леонтьевский А.А.,
Солонин А.С.,
Пожидаева З.А.
ФИЦ Биотехнологии РАН 17.06.2008 20.07.2010
2 2412246 Патент на изобретение РФ Новая эндо-(1-4)-β-D-ксиланаза из Penicillium canescens (варианты), фрагмент ДНК, кодирующий секретируемую эндо-(1-4)-β-D-ксиланазу из Penicillium canescens (варианты) и способ её получения Беневоленский С.В.,
Вавилова Е.А.,
Чулкин А.М.,
Абянова А.Р.,
Майсурадзе И.Г.,
Зацепин С.С.,
Новожилов Е.В.,
Беневоленский М.С.
ФИЦ Биотехнологии РАН 13.03.2009 20.02.2011
3 2420588 Патент на изобретение РФ Мышиные моноклональные антитела, связывающиеся с антигеном F1 из Yersenia pestis, способ их получения с использованием дрожжей, способ и набор для детекции Yersenia pestis Городецкая С. Б.,
Свешников П. Г.,
Солопова О. Н.,
Шемчукова О. Б.,
Беневоленский С. В.,
Зацепин С. С.,
Марченко А. Н.,
Клячко Е. В.,
Морозкина Е. В.,
Ягудин Т. А.
ОАО «ВНЦМДЛ» 25.06.2009 10.06.2011
4 2420587 Патент на изобретение РФ Гуманизованные антитела и Fab, связывающиеся с антигеном F1 из Yersenia pestis и способ их получения с использованием дрожжей Городецкая С. Б.,
Свешников П. Г.,
Солопова О. Н.,
Шемчукова О. Б.,
Беневоленский С. В.,
Зацепин С. С.,
Марченко А. Н.,
Клячко Е. В.,
Морозкина Е. В.,
Ягудин Т. А.
ОАО «ВНЦМДЛ» 25.06.2009 10.06.2011
5 7,910,327 Патент США Recombinant alpha-fetoprotein and method of preparing Benevolensky S.V.,
Marchenko A.N.,
Kozlov D.G.,
Zatsepin S.S.,
Shingarova L.N.,
Dudich I.V.,
Semenkova L.N.,
Dudich D.I.,
Tatulov E.B.,
Dudich E.I.
ОАО «Биосистема» 07.07.2005 22.03.2011
6 8,003,368 Патент США Method for producing L-amino acids by fermentation using bacteria having enhanced expression of xylose utilization genes Marchenko A.N.,
Benevolensky S.V.,
Klyachko E.V.,
Kozlov Yu.I.,
Voroshilova E.B.,
Gusyatiner M.M.
ЗАО «АГРИ» 07.01.2009 23.08.2011
7 2440412 Патент на изобретение РФ Гуманизированные антигенсвязывающие фрагменты (Fab) против вируса бешенства, и способ их получения с использованием дрожжей Беневоленский С.В.,
Зацепин С.С.,
Клячко Е.В.,
Морозкина Е.В.,
Позднякова Л.П.,
Свешников П.Г.,
Солопова О.Н.,
Шемчукова О.Б.,
Ягудин Т.А.
ОАО «ВНЦМДЛ» 25.03.2010 20.01.2012
8 2499000 Патент на изобретение РФ Вариабельные домены легкой и тяжелой цепи мышиногомоноклонального антитела против фактора некроза опухоли альфа(ФНО-α) человека (варианты), антигенсвязывающий фрагмент (Fab) против ФНО-α человека, содержащий указанные домены (варианты) Солопова О.Н.,
Позднякова Л.П.,
Свешников П.Г.,
Беневоленский С.В.,
Ягудин Т.А.,
Зацепин С.С.,
Морозкина Е.В.,
Клячко Е.В.
ОАО «ВНЦМДЛ» 06.04.2012 20.11.2013
9 2538149 Патент на изобретение РФ Клетка мицелиального гриба Penicillium canescens — продуцент ксиланазы и лакказы,способ получения комбинированного ферментного препарата ксиланазы и лакказы Королёва О.В.,
Фёдорова Т.В.,
Беневоленский С.В.,
Вавилова Е.А.,
Чулкин А.М.
ФИЦ Биотехнологии РАН 05.10.2012 17.11.2014

Публикации

ЗНАЧИМЫЕ ПУБЛИКАЦИИ
  1. Morozkina E.V., Marchenko A.N., Keruchenko J.S., Keruchenko I.D., Khotchenkov V.P., Popov V.O, Benevolensky S.V..(2010) Proteinase B disruption is required for high level production of human mechano growth factor (MGF) in Saccharomyces cerevisiae. (2010) JMMB, 18(3):188-94
  2. Valueva T.A., Parfenov I.A., Revina T.A., Morozkina E.V., Benevolensky S.V. Structure and properties of the potato chymotrypsin inhibitor. Plant Physiology and Biochemistry, v.52, № 1, 83-90, 2012
  3. Dudich E., Dudich I., Semenkova L., Benevolensky S., Morozkina E., Marchenko A., Zatcepin S., Dudich D., Soboleva G., Khromikh L., Roslovtceva O., Tatulov E. Engineering of the Saccharomyces cerevisiae yeast strain with multiple chromosome-integrated genes of human alpha-fetoprotein and its high-yield secretory production, purification, structural and functional characterization. Protein Expression and Purification v. 84, 94–107, 2012
  4. Solopova ON, Pozdnyakova LP, Varlamov NE, Bokov MN, Morozkina EV, Yagudin CT, Sveshnikov PG. Conformational Differences between Active Angiotensins and Their Inactive Precursors. Acta Naturae. 2012 Jan;4(1):74-7

Диссертации

ЗАЩИЩЕННЫЕ ДИССЕРТАЦИИ
Диссертант Диссертация Тема работы Научный руководитель Год защиты
1 Ягудин Т.А. кандидатская Гуманизация антител против возбудителей чумы и бешенства Беневоленский С.В. 2010
2 Чулкин А.М. кандидатская Crea – зависимая углеродная катаболитная репрессия в Рenicillium canescens Беневоленский С.В. 2012
3 Сурина Е.Р. кандидатская ДНК-аптамеры, специфичные к фибриллярной форме белка Sup35p дрожжей Saccharomyces cerevisiae Беневоленский С.В. 2013

Услуги

КОНТРАКТНЫЕ УСЛУГИ (которые лаборатория готова оказать на хоздоговорной основе)


1. Конструирование штаммов-продуцентов гетерологичных белков