Первая страница
Наша команда
Контакты
О нас

    Главная страница


«Структура хромофора в gfp-подобном белке из Condylactis gigantea», Мартынов В. И




Скачать 271.53 Kb.
Дата25.04.2017
Размер271.53 Kb.
ТипДиплом
Пахомов Алексей Александрович
Краткая биография:
1999-2004 МГУ им. М.В. Ломоносова, Химический факультет

1999 - 2002 г. - кафедра Высокомолекулярных соединений

2003 - 2004 г. - кафедра Химии природных соединений

Диплом выполнен в ИБХ РАН, тема работы: «Структура хромофора в GFP-подобном белке из Condylactis gigantea», руководитель: Мартынов В.И.


2004-2007 аспирантура ИБХ РАН

Тема диссертации: «Химические основы спектральных превращений флуоресцентных белков из коралловых полипов», руководитель: Мартынов В.И.


2007 - 2008 м.н.с. ИБХ РАН

2009 - 2013 н.с. ИБХ РАН

2013 - Н/В с.н.с. ИБХ РАН
С 2012 - руководитель новой группы «Флуоресцентных красителей для биотехнологии», сформированной после получения гранта по программе Президиума РАН «Молекуляная и клеточная биология» - НГ.

В настоящее время основные научные интересы связаны с созданием новых флуоресцентных меток на основе органических красителей, объединенных в одну молекулу при помощи дендритной матрицы. Полученные предварительные данные показали, что при помощи такого подхода можно создавать сверхъяркие флуоресцентные зонды относительно небольшого размера, способные к моновалентному связыванию и растворимые в водных растворах. Создаваемые метки могут быть использованы в биотехнологии и должны занять промежуточное положение между низкомолекулярными органическими красителями и квантовыми точками.

Другой сферой интересов является изучением механизмов посттрансляционных модификаций флуоресцентных белков семейства GFP. Целью исследований является изучение структур и механизмов автокаталитического синтеза их хромофоров, установление взаимосвязи между структурами хромофоров и оптическими свойствами белков, а также изучение возможности направленной модификации этих химических структур с целью получения новых внутриклеточных зондов с заранее заданными оптическими свойствами.
Научные достижения (более развернуто):
В ходе работы на кафедре Высокомолекулярных соединений МГУ им. М.В. Ломоносова были синтезированы и изучены фотофизические свойства ряда жидкокристаллических карбосилановых дендримеров с концевыми фоточувствительными группами. Было также изучено их фазовое поведение, а также обнаружен эффект влияния номера генерации на фотоактивационные свойства соединений.

При выполнении дипломной, диссертационной и дальнейших работ в ИБХ РАН основные интересы были связаны с изучением механизмов пост-трансляционных модификаций флуоресцентных белков семейства GFP, в ходе которых внутри белковой молекулы из трех аминокислотных остатков синтезируется хромофорная группировка. Было показано, что в некоторых хромобелках хромофор GFP-типа расширен за счет ацилиминной группы, и была изучена реакционная способность образующегося ацилимина. Изучена реакция его гидролиза в ходе синтеза хромофора в хромобелке asCP. Была изучена химическая реакция превращения хромофора из «зеленого» в «красный» под действием УФ-света в белка DendFP, обнаружены и детально изучены уникальные рН-сенсорные свойства этого белка. Обнаружен новый механизм образования хромофора красных флуоресцентных белков, проходящий в z2FP574. Разработан подход и создана компьютерная программа для моделирования пространственной структуры флуоресцентных белков с хромофором в их составе. С помощью моделирования и экспериментальных исследований была проанализирована структура желтого флуоресцентного белка phiYFP и выявлены причины батохромного сдвига в его спектрах поглощения и эмиссии света. Полученные данные позволяют лучше понять химизм цветовой вариабельности флуоресцентных белков и важны как для фундаментальной науки, так и для рационального создания новых генетически кодируемых флуоресцентных зондов.

В настоящее время интересы главным образом связаны с разработкой и применением новых высокофлуоресцентных органических соединений. Это мультидисциплинарная работа, в выполнении которой задействованы несколько лабораторий из разнопрофильных институтов. К настоящему времени удалось получить флуоресцентные соединения с яркостью на порядок выше лучших коммерчески доступных хромофоров таких как флуоресцеин, родамин, Alexa488, Cy и т. д. В терминах яркости эти соединения могут соперничать даже с квантовыми точками, однако лишены их негативных свойств таких как большой размер, поливалентность, накопление в организме и др. Получены силоксановые флуоресцентные производные, проявляющие значительный сольватохромизм. Благодаря значительному увеличению яркости молекулы в гидрофобной среде и тушению в полярной такие зонды можно использовать для мониторинга микроокружения целевого объекта.

Научные публикации в реферируемых журналах:
1. А. Ю. Бобровский, А. А. Пахомов, X.-M. Zhu, Н. И. Бойко, В. П. Шибаев “Фотооптическое поведение Жидкокристаллического дендримера первой генерации с азобензольными концевыми оруппами” // Высокомолекулярные соединения, серия А, 2001, том 43, № 4, с. 683-690.

2. A. Yu. Bobrovsky, A. A. Pakhomov, X.-M. Zhu, N. I. Boiko, V. P. Shibaev and J. Stumpe “Photochemical and Photoorientational Behavior of Liquid Crystalline Carbosilane Dendrimer with Azobenzene Terminal Groups” // Journal Physical Chemistry B, 2002, Vol. 106, PP.540-546.

3. V. I. Martynov, B. I. Maksimov, N. Y. Martynova, A. A. Pakhomov, N. G. Gurskaya, S. A. Lukyanov “A Purple-blue Chromoprotein from Goniopora tenuidens Belongs to the DsRed Subfamily of GFP-like Proteins” // The Journal of Biological Chemistry, 2003, Vol. 278, No. 47, P. 46288–46292.

4. А.А. Пахомов, Н.Ю. Мартынова, Н.Г. Гурская, Т.А. Балашова, В.И. Мартынов “Фотопревращение хромофора флуоресцентного белка из Dendronephthya sp.” // Биохимия, 2004, том 69, вып. 8, с. 1108 – 1117.

5. A. A. Pakhomov, N. V. Pletneva, T. A. Balashova, V. I. Martynov “Structure and Reactivity of the Chromophore of a GFP-like Chromoprotein from Condylactis gigantea” // Biochemistry, 2006. Vol. 45, No. 23, P. 7256-7264.

6. A. A. Pakhomov, V. I. Martynov “Chromophore Aspartate Oxidation-Decarboxylation in the Green-to-Red Conversion of a Fluorescent Protein from Zoanthus sp.2” // Biochemistry, 2007, V.46, No.41, P.11528-11535.

7. Yu. A. Tretyakova, A. A. Pakhomov, V. I. Martynov “Chromophore structure of the kindling fluorescent protein asFP595 from Anemonia sulcata” // Journal of the American Chemical Society, 2007, V.129, No.25, P.7748-7749.

8. N. Pletneva, V. Pletnev, T. Tikhonova, A. A. Pakhomov, V. Popov, V.I. Martynov, A. Wlodawer, Z. Dauter, S. Pletnev “Refined crystal structures of red and green fluorescent proteins from the button polyp Zoanthus” // Acta Crystallographica D, 2007, V.63, No. 10, P.1082-1093.

9. A. A. Pakhomov, V. I. Martynov “GFP Family: Structural Insights into Spectral Tuning” // Chemistry & Biology, 2008, V.15, No.8, P.755-764. Review

10. А. А. Пахомов, В. И. Мартынов “Посттрансляционная химия белков семейства GFP” // Биохимия, 2009, том 74, вып. 3, с. 309 – 319. Обзор

11. А. А. Пахомов, Ю. А. Третьякова, В. И. Мартынов. “Посттрансляционные реакции, приводящие к смещению спектров белка asFP595 из Anemonia sulcata в длинноволновую область” // Биоорганическая химия, 2010, том 36, вып. 1, с. 117 – 121.

12. А. А. Пахомов, В. И. Мартынов. “Метод определения трехмерной структуры флуоресцентных белков при помощи гомологичного моделирования и масс-спектрометрии” // Биоорганическая химия, 2011, том 37, вып. 3, с. 429 – 432.

13. A. A. Pakhomov, V. I. Martynov “Probing the structural determinants of yellow fluorescence of a protein from Phialidium sp.” // Biochemical and Biophysical Research Communications, 2011, V.407, No.1, P.230-235.

14. А.А. Пахомов, С.А. Третьякова, В.И. Мартынов “Влияние хромофор – белковых взаимодействий на спектральные свойства желтого флуоресцентного белка” // Доклады Академии Наук, 2012, том 445, N 5, с. 594-596.

15. Пахомов А.А., Черткова Р.В., Мартынов В.И. “pH-сенсорные свойства флуоресцентного белка из Dendronephthya sp.” // Биоорганическая химия, 2015, т. 41, №6, с.

16. Ильницкая Е.В., Кононевич Ю.Н., Музафаров А.М., Ржевский С.А., Шадрин И.А., Бабаев Е.В., Мартынов В.И., Пахомов А.А. “Получение и использование BODIPY-меченых олигонуклеотидов для полимеразной цепной реакции в реальном времени” // Биоорганическая химия, 2015, т. 41, №4, с. 505-508.


Публикации тезисов в реферируемых журналах:
17. A. A. Pakhomov, N. V. Pletneva, V. I. Martynov “The molecular basis for the green to red conversion of the fluorescent protein from Dendronephthya sp.” // FEBS Journal, 2005, Vol. 272, Supplement 1, P. 384.

18. A. A. Pakhomov, V. I. Martynov “Molecular mechanisms of chromophore modifications in fluorescent proteins” // FEBS Journal, 2009, Vol. 276, Supplement 1, P. 381-382.

19. Пахомов А. А., Болдырев И. А., Мартынов В. И. “Сверхъяркие флуоресцентные красители на основе олиго-BODIPY флуорофоров” // Acta Naturae, 2014, спецвыпуск №1, с. 62.
Публикации в печати:
20. A.A. Pakhomov, Y.N. Kononevich, M.V. Stukalova, E.A. Svidchenko, N.M. Surin, G.V. Cherkaev, O.I. Shchegolikhina, V.I. Martynov and A.M. Muzafarov. Synthesis and photophysical properties of a new BODIPY-based siloxane dye // Tetrehedron Letters, 2016.

21. A.A. Pakhomov, Y.N. Kononevich, A.A. Korlyukov, V.I. Martynov and A.M. Muzafarov. Synthesis, crystal structure and optical properties of new meso-acrylate BODIPY dye // Mendeleev Communications, 2016.


38 публикаций в сборниках тезисов конференций

Индекс цитирования работ по ISI Web of Science (согласно данным expertcorps.ru)
301
Индекс Хирша:
9
Премии и отличия:
Премия Европейской академии (2008 г.)

Фонда содействия отечественной науки «Лучшие аспиранты РАН» (2006 г.)

Стипендия Президента РФ для молодых ученых (2013 г.)
Руководитель грантов:
1. РФФИ №10-04-00471-а, «Посттрансляционные модификации белков семейства GFP, приводящие к сдвигу спектров в длинноволновую область» (2010-2012)

2. МК-1094.2009.4 Гранты Президента Российской Федерации для государственной поддержки молодых российских ученых – кандидатов наук, «Посттрансляционные реакции белков GFP-семейства» (2009-2010)

3. ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы, Мероприятие 1.3.1, № П1240, «Батохромная модификация хромофора в жёлтом флуоресцентном белке из Phialidium sp.» (2010-2012)

4. ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы, Мероприятие 1.2.2, № 8234, «Программный комплекс для расчёта пространственной структуры флуоресцентных белков» (2012-2013)

5. Программа президиума РАН "Молекулярная и клеточная биология" НГ - Новые Группы, «Флуоресцентные красители для биотехнологии на основе дендримеров» (2012-2014)

6. РНФ 14-13-01478 «Сверхяркие флуоресцентные метки на основе органических красителей» на финансирование проектов отдельных научных групп (2014-2016)


Ответственный исполнитель в грантах РФФИ, МКБ РАН, МНТЦ, ФЦП, ГК

Руководство Студенческими дипломными и курсовыми работами:
МГУ им. М.В. Ломоносова, факультет биоинженерии и биоинформатики – 4 шт.

МИТХТ им. М.В. Ломоносова – 5 шт.

  • Высокомолекулярные соединения , серия А
  • Journal Physical Chemistry B
  • Journal of the American Chemical Society
  • Acta Crystallographica D
  • Биоорганическая химия
  • Доклады Академии Наук
  • FEBS Journal
  • Mendeleev Communications