Ключевые слова
генная  инженерия, белковый дизайн, рекомбинантные штаммы, структура и свойства ферментов, регуляция экспрессии генов, исследование секреции белков в прокариотах, рекомбинантные белки терапевтического назначения, ферменты в анализе, ферменты в тонком органическом синтезе, антибиотикорезистентность

Направления исследований

• Энзимология экстремофильных микроорганизмов. Восстановление и детоксикация оксоанионов.
• Исследование взаимосвязи структура-функция в белках
• Создание и исследование свойств белков терапевтического назначения
• Изучение механизма секреции белков у прокариот

Основные методы исследований
Основной задачей лаборатории является фундаментальная задача по выяснению особенностей строения белков и механизмов их функционирования. В рамках фундаментальных и прикладных исследований лаборатория реализует полный цикл генно-инженерных методов конструирования генов целевых белков, в том числе и несущих запланированные мутации. Отдельной задачей является создание новых плазмид для высокоэффективной экспрессии целевых генов, разработка методов выделения и очистки рекомбинантных белков. Неотъемлемой частью исследований является исследование свойств как исходных белков, так и их мутантных форм, включая рентгеноструктурный анализ. Данный цикл исследований включает как традиционные, так и специальные (в том числе разработанные в лаборатории) методы и подходы.

Методы фундаментальных исследований:

• математическое моделирование процессов формирования вторичной, третичной и четвертичной структур белков;
• новые подходы к конструированию генов и их экспрессии;
• оригинальные методы очистки рекомбинантных белков;
• иммунохимические методы характеристики и изучения рекомбинантных белков.

Краткая история лаборатории
Лаборатория была создана в 2008 году. Заведующим лаборатории с 2008 по 2022 годы являлся профессор, доктор химических наук Тишков Владимир Иванович. С 2023 года зав. лабораторией — д.х.н. Пометун А.А.

ОСНОВНЫЕ ДОСТИЖЕНИЯ

Фундаментальные исследования
Основной задачей лаборатории является фундаментальная задача по выяснению особенностей строения белков и механизмов их функционирования. В рамках фундаментальных и прикладных исследований лаборатория реализует полный цикл генно-инженерных методов конструирования генов целевых белков, в том числе и несущих запланированные мутации.

Отдельной задачей является создание новых плазмид для высокоэффективной экспрессии целевых генов, разработка методов выделения и очистки рекомбинантных белков. Неотъемлемой частью исследований является исследование свойств как исходных белков, так и их мутантных форм, включая рентгеноструктурный анализ. Данный цикл исследований включает как традиционные, так и специальные (в том числе разработанные в лаборатории) методы и подходы.

Прикладные исследования
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 методов выделения, очистки и тестирования целевого белка. Основные усилия сосредоточены на использовании прокариотических штаммов-продуцентов и дрожжевых систем.

К числу прикладных разработок может быть отнесено:

• получение гибридного рекомбинантного белка (SAV-RGD), специфически узнающего меланомные клктки человека и обладающего потенциальной противоопухолевой активностью, показанной в ходе доклинических испытаний в рамках программы 14.N08.12.0009 ФЦП МОН «Доклинические исследования противомеланомного препарата, созданного на основе самособирающегося слитого белка, содержащего меланома-узнающие пептиды и адапторную часть для присоединения токсического агента»
• создание высокоэффективного рекомбинантного штамма-продуцента растворимого стрептавидина
• разработка способа получения рекомбинантного интерферона альфа2b человека
• сотрудники лаборатории ежегодно участвуют в различных отечественных и международных мероприятиях в качестве,  докладчиков,  авторов стендовых сообщений 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 8 кандидатских диссертаций.

СОСТАВ ЛАБОРАТОРИИ

1. Antipov A.N. Tishkov V.I. Isolation and preliminary characterization of new cytochrome c from autotrophic haloalkaliphilic sulfur-oxidizing bacterium Thioalkalivibrio nitratireducens. — Biochimie, 2012, v.94, N12, p.2577-2581 (DOI: )
2. Poloznikov, A., Zakharova, G., Chubar, T., Tishkov, V., Gazaryan, I. Site-directed mutagenesis of tobacco anionic peroxidase: effect of additional aromatic acids on stability and activity. — Biochimie, 2015, v.115, N1, p.71-77 (DOI: 10.1016/j.biochi.2015.04.021)
3. Kargov, I.S., Kleymenov, S.Y., Savin, S.S., Tishkov, V.I., Alekseeva, A.A. Improvement of the soy formate dehydrogenase properties by rational design. — Improvement of the soy formate dehydrogenase properties by rational design. — Protein Engineering, Design and Selection, 2015, v.28, N6, p.171-178 (DOI: 10.1093/protein/gzv007)
4. Safonova T.N., Mordkovich N.N., Polyakov K.M., Manuvera V.A., Veiko V.P., Popov V.O. Crystallization of uridine phosphorylase from Shewanella oneidensis MR-1 in the laboratory and under microgravity and preliminary X-ray diffraction analysis. — Acta Crystallogr Sect F Struct Biol Cryst Commun. 2012, Nov 1; 68(Pt 1):1387-1389. (DOI: 10.1107/S1744309112041784)
5. Safonova T.N., Mikhailov S.N., Veiko V.P., Mordkovich N.N., Manuvera V.A., Alekseev C.S., Kovalchuk M.V., Popov V.O., Polyakov K.M. High-syn conformation of uridine and asymmetry of the hexameric molecule revealed in the high-resolution structures of Shewanella oneidensis MR-1 uridine phosphorylase in the free form and in complex with uridine. — Acta Crystallogr D Biol. Crystallogr. 2014, Dec 1;70(Pt 12):3310-3319 (DOI: 10.1107/S1399004714024079)
6. Tishkov V.I., Gusakov A.V., Cherkashyna A.S., Sinitsyn A.P. Engineering the pH-optimum of activity of the GH12 family endoglucanase by site-directed mutagenesis. — Biochimie, 2013, v.95, N9, p.1704-1710 (DOI: 10.1016/j.biochi.2013.05.018)
7. Alekseeva A.A., Serenko A.A., Kargov I.S., Savin S.S., Kleymenov S.Yu., and Tishkov V.I. Engineering catalytic properties and thermal stability of plant formate dehydrogenase by single-point mutations. — Protein Engineering, Design and Selection, 2012, v.25, N11, p.781-788 (DOI: 10.1093/protein/gzs084)
8. Syrkina M.S., Shirokov D., Rubtsov M., Kadyrova E.L., VeikoV.P., Manuvera V.A. Preparation and functional evaluation of RGD-modified streptavidin targeting to integrin-expressing melanoma cells. — Protein Engineering, Design and Selection, 2012, v.16, p.1 – 8 (DOI: 10.1093/protein/gzs076)
9. Brilliantova, A.N., Kliasova, G.A., Mironova, A.V., Tishkov, V.I., Novichkova, G.A., Bobrynina, V.O., Sidorenko, S.V. Spread of vancomycin-resistant Enterococcus faecium in two haematological centres in Russia. — International Journal of Antimicrobial Agents, 2010, v.35, N2, p.177–181 (DOI: 10.1016/j.ijantimicag.2009.10.006)
10. Shabalin, I.G., Filippova, E.V., Polyakov, K.M., Sadykhov, E.G,. Safonova, T.N., Tikhonova, T.V., Tishkov, V.I. and Popov, V.O. Structures of the apo and holo forms of formate dehydrogenase from the bacterium Moraxella sp. C-1: towards understanding the mechanism of the closure of the interdomain cleft. — cta Crystallogr D Biol Crystallogr. 2009, v.65, N 12, p.1315-1325 (DOI: 10.1107/S0907444909040773)

1. Клонирование и экспрессия генов
2. Конструирование штаммов-продуцентов рекомбинантных белков
3. Сайт-направленная реконструкция ДНК