Руководитель
докт. хим. наук, в.н.с. М.А. Орлова
тел: (495) 939-3214
E-mail: Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.
Сотрудники
ст.н.с , к.х.н. Трофимова Т.П.; м.н.с., к.х.н. Орлов А.П.; аспиранты, дипломники и студенты.
Группа образована в составе лаборатории радионуклидов и меченых соединений в 1990 году. Начало данному направлению положила работа по использованию протеолитических ферментов в дозиметрических материалах, проведенная совместно с кафедрой химической энзимологии химфака МГУ.
Сегодня совмещение радиохимических, радиационных, синтетических и энзимологических методов дает возможность получать новые соединения медицинского применения мультиплетного действия, сведения об особенностях структуры и свойств ферментов в растворах. Сформирован новый, а именно «поликонформационный» подход к структуре фермента и его функционированию в растворах. Ведется поиск терапевтических (белковых) мишеней при заболеваниях острым лейкозом.
Начата работа по созданию радиофармацевтических препаратов.
Впервые был получен и изучается магнитный изотопный эффект 67Zn в биологических системах и показано его влияние на выживаемость здоровых и лейкемических клеток.
Получены эффекты при сверхмалых дозах излучения высокой мощности на ряде ферментов различных классов in vitro.
Полученные результаты имеют практическое значение для медицины и фармацевтики.
Основные направления научной работы группы
Синтез и создание фармацевтических (и радиофармацевтических) препаратов на основе ингибиторов ферментов и на основе серу- и азот- содержащих гетероциклических радиопротекторов, обладающих мультиплетным действием;
Исследование in vitro и ex vivo магнитного изотопного эффекта на примере биоорганических соединений, содержащих изотопы цинка, и использование эффекта в медицинских технологиях с доставкой изотопа на фуллереновых наночастицах;
Изучение биологических последствий сверхмалых доз радиации высокой интенсивности; Протеомика, направленная на выявление терапевтических ферментных мишеней при заболеваниях острым В-лимфобластным лейкозом (В-ОЛЛ);
Изучение свойств и структуры ангиотензин-превращающего фермента (АПФ) и выявление роли его ингибиторов в терапии лейкозов.
Гранты
В разные годы работы были поддержаны грантами: НАТО, INTAS, МНТЦ, Copernicus, “инженерная энзимология”. В настоящее время (с 2007г.) работа поддерживается грантами РФФИ.
Основные результаты работы группы
На основании изучения разных классов ферментов предложена концепция набора допустимых исходных конформационных состояний, позволяющая изучать стабильность конформационного состояния ферментов, определять идентичность и различия ферментных препаратов, что является важным, в частности, для фармацевтики.
Впервые получен и изучается в настоящее время магнитный изотопный эффект цинка-67 в ферментах in vitro и на клетках и клеточных линиях ex vivo.
Ряд ферментов использован для получения дозиметрических материалов и для изучения радиомодификаторов с целью прогнозирования их свойств.
Впервые получены эффекты активации и инактивации ферментов при малых дозах на импульсных рентгеновских источниках и показаны эффекты сверхмалых доз излучения высокой мощности.
Показана мультиплетность действия ингибиторов NO-синтазы (NOS) на сигнальные пути апоптоза. На основании полученных данных выявлена взаимосвязь: радиопротектор – ингибитор NO-синтазы – цитотоксичность по отношению к лейкемическим клеткам разного типа. В настоящее время синтезируются и исследуются на лейкемических клеточных линиях и клетках костного мозга нелеченых пациентов с диагнозом В-ОЛЛ гетероциклические соединения, содержащие атомы серы и азота, обладающие радиопротекторным (радиосенсибилизирующим) и NOS- ингибирующим действием.
Методы исследования
радиационная инактивация, спектрофотометрия, кинетические методы исследования ферментов, флюориметрия, изотопный анализ, протеомный масс-спектрометрический анализ, органический синтез, ЭПР, МТТ-анализ выживаемости клеток, проточная цитометрия, конфокальная и флюоресцентная микроскопия.
Педагогическая работа
научная работа студентов и аспирантов в группе
Курсы лекций
для слушателей курсов «Радиационная безопасность и радиационный контроль при обращении с источниками ионизирующего излучения»,
студентам 4 курса Химического ф-та «Биологическое действие ионизирующего излучения»,
студентам 4 курса медицинского ф-та Физико-технического института (университета) «Энзимология» и «Биохимия крови».
Сотрудничество
- Медицинский радиологический научный центр (г.Обнинск)
- Ин-т металлургии РАН (г.Москва)
- Федеральный научно-клинический центр детской гематологии, онкологии и иммунологии им. Дмитрия Рогачева (г.Москва)
- Ин-т физиологически-активных веществ РАН (г.Черноголовка)
- Ин-т химической физики РАН (г.Москва)
- Московский физико-технический ин-т (гос.университет, г.Долгопрудный)
Международное сотрудничество
- Римский университет (Италия)
- Институт физики плазмы (г.Варшава)
- Университет Саламанки (Испания)
- Корнуэлский университет (США)
- Миланский медицинский университет (Италия)
Избранные публикации разных лет (подчеркнуты сотрудники, работавшие в группе в разные годы)
1. Успехи химии, 1993, т.62, №5, с.529-544 (обзор по авторским работам). Орлова М.А. “Радиационная инактивация протеолитических ферментов”
2. Вестн. Моск. ун-та, 1993, т.34(5), с.465-470. Орлова М.А., Трофимова Т.П., Трошина Н.Н., Золотарева Л.Т., Федосеев В.М., Ткаченко С.Е. «Воздействие радиомодификаторов на сериновые протеиназы при их гамма-облучении»
3. Russ. Chem. Bull., 1996, 45, с.2789-2796 (обзор по авторским работам). Orlova M.A. “Using of the radiation inactivation method to study a structure and catalytic properties of enzymes”
4. Biochem. Biophys. Res. Comm., 1999, v.262, p.297-301. Gazaryan I.G., Chubar` T.A., Orlova M.A., Ignatenko O.V., Mareeva E.A., Kapeliuch Yu.L., Savitsky P.A., Rojkova A.M., Tishkov V.I. “Tryptophanless recombinant horseradish perosidase: stability and catalytic activity”
5. Appl. Biochem. Biotechnol., 2000, v.88, p.321-333. Orlova M.A., Kost O.A., Gribkov V.A., Gazaryan I.G., Dubrovsky A.V., Egorov V.A., Troshina N.N. “Enzyme activation and inactivation induced by low doses of irradiation”
6. Биохимия, 2003, т.68, №11, с.1522-1529. Орлова М.А., Чубарь Т.А., Фечина В.А., Игнатенко О.В., Бадун Г.А., Ксенофонтов А.Л., Упоров И.В., Газарян И.Г. “Конформационные различия нативной и рекомбинантной пероксидазы хрена, выявленные методом тритиевой планиграфии”
7. Радиац. Химия. Радиоэкол., 2003, 43(1), 51-55. Proskuryakov S.Ya, Kucherenko N.G., Semenenko M.N., Trishkina A.I., Trofimova T.P., Shtejn L.V., Verkhovskij Yu G., Konoplyannikov A.G., Mandrugin A.A., Fedoseev V.M., Skvortsov V.G., «NO-inhibiting activity of radioprotectors»
8. ДАН РФ, 2004, т.396, №6, с.828-830. акад.Бучаченко А.Л., Кузнецов Д.А., Архангельский С.Е., Орлова М.А., Маркарян А.А., Бердиева А.Г., Хасигов П.З. “Зависимость митохондриального синтеза АТФ от ядерного магнитного момента магния”
9. Isot. Envin. Health Stud., 2004, v.24, N4, p.289-300. Kouznetsov D.A., Arkhangelsky S.E., Berdieva A.G., Khasigov P.Z., Orlova M.A. “A novel electrophoretic technique designed to modify the ratio of magnesium isotopes inside the creatine kinase active site”
10. Radiat. Envir. Biophys., 2004, v. 43, N4, 303-309. Gribkov V.A., Orlova M.A. “On various possibilities in pulsed radiation biochemistry and chemistry”.
11. Proc. Nat. Acad. Sci. (PNAS), 2005, v.102(31), p.10793-10796. Buchachenko A.L., Kouznetsov D.A., Orlova M.A., Markaryan A.A., “Magnetic isotope effect of magnesium in the phosphoglycerate kinase phosphorylation”.
12. Biol. Chem., 2007, v.388, p. 373-380. Khushpulyan D.M., Poloznikov A.A., Savitsky P.A., Rozhkova A.M., Chubar T.A., Phechina V.A., Orlova, M.A., Tishkov V.I., Gazaryan I.G., Lagrimini M. “Glutamic acid
141: a heme “bodyguard” in anionic tabacco peroxidase”
13. “Энциклопедия низкотемпературной плазмы», 2007, серия Б, т.IX – 3 (Радиационная плазмодинамика), гл. 9, с.553-560. Грибков В.А., Орлова М.А. “Импульсная радиационная энзимология с
использованием мощных вспышечных источников жесткого рентгеновского излучения”.
14. Chem. Heterocycl. Comp., 2007, 43(3), 370-376. Trofimova T.P., Pushin A.N., Proshin A.N., Stash A.I., Mandrugin A.A., Fedoseev V.M., Proskuryakov S.Y., “Synthesis of new 2-amino-5-hydroxymethyl-2-thiazolines”
15. Mosc. Univ. Chem. Bull., 2007, 62(5), 243-245. Levtsova A.A., Chupakhin V.I., Proshin A.N., Pushin A.N., Trofimova T.P., Zefirova O.N. “Design of potential NO-synthase inhibitors on the basis of 2-amino-5,6-dihydro-4H-1,3-thiazine derivatives”
16. J. Phys.Chem. B, 2008, v.112, p.2548-2556. A.L.Buchachenko, D.A.Kuznetsov, N.N.Breslavskaya, M.A.Orlova. „Magnesium Isotope Effect in Enzymatic Phosphorylation“.
17. Chromatographia, 2008, v.68. p. 708-712. N.Amirshahi, R.N.Alyautdin, S.M.Rezayat, S.Sarkar, M.A.Orlova, A.P.Orlov, A.A.Poloznikov, D.A.Kuznetsov. „Fulleren-interface porphyrin ligand in affinity
сhromatography of membrane proteins“.
18. Eur. J. Med. Chem., 2009, v.44, p.1554-1569. Rezayat S.M., Bousheri S.V.S., Samanian B., Omidvari A.O., Tarighat S., Esmaeli S., Sarcar S., Amirshahi, Alyutdin R.N., Orlova M.A., Trushkov I.N., Liu P.K.,
Buchachenko A.L., Kuznetsov D.A. “The porphyrin-fullerene nanoparticles to promote the ATP overproduction in myocardium. 2+-Mg-25 magnitic isotope effect”.
19. Mosc. Univ. Chem. Bull., 2009, 64(5), 289-293. Trofimova T.P., Zefirova O.N., Mandrugin A.A., Lys Y.I., Pushin A.N., Proshin A.N., Proskuryakov S.Y., Fedoseev V.M. "Synthesis of putative radioprotectors on the basis of cyclic isotioureas derivatives”
20. Brit. J. Med. Med. Res., 2011, v.1(4), p.239-305 (Review). Orlova M.A., Orlov A.P. “Role of zinc in an organism and its influence on processes leading to apoptosis”
21. Russ. Chem. Bull., 2011, 60(11), 2432-2433. Proshin A.N., Trofimova T.P., Bachurin S.O. “New tetrasubstituted thioureas containing the 1-iminoethyl moiety”
22. Russ. Chem. Bull. 2012, v.61(2), p.476-478. Orlova M.A., Kost O.A., Krukova O.V., Saveliev M.I. “Behavior of angiotensin-converting enzyme upon introduction of isotope 67Zn”
23. Brit. J. Med. Med. Res., 2012, v.2(1), p.21-30. Orlova M.A., Osipova E.Yu., Roumiantsev S.A. “Effect of 67-Zn-Nanoparticles on Leukemic Cells and Normal Lymphocytes”
24. Pharm. Chem. J., 2012, 46(4), 210-212. Filimonova M.V., Trofimova T.P., Borisova G.S., Mandrugin A.A.”Antihypotensive activity of 2-acetylamino- of 2-acetylamino-5,6-dihydro-4 H-1,3-thiazine for an endotoxic shock model in rats”
25. Russ. Chem. Bull., 2013, v. 62, p.1120-1124. Orlova M.A., Osipova E.Y., Roumiantsev S.A., Zaitsev D.A. “Relationship between the aggregation of nanoparticles bearing zinc ions and cytotoxicity and morphology of blood cells”.
26. Russ. Chem. Bull., 2013, v. 62, p.1111-1114. Orlova M.A., Trofimova T.P., Filimonova M.V., Proshin A.N., Zaitsev D.A. “Effect of the thiazine and thiourea derivatives as NO-synthase effectors on the survival of leukemic cells ”.
27. Int . Res. J. Pure Appl. Chem., 2013, v.3(2), p.32-47. V.Gribkov, A. Dubrovsky, E.Demina, V.Pimenov, M.Orlova, O.Kost, S.Ulyanenko, A.Lychagin, S.Koryakin. “Comparison of biophysical and radiological responses of bio-test to pulsed and continuous X- and neutron irradiations”
28. Der Pharmacia Lettre, 2013, 5(3), p.99-139 (Review). M.A. Orlova, T.P. Trofimova, O.A. Shatalov “Fullerene nanoparticles operating the apoptosis and cell proliferation processes in normal and malignant cells”
29. Mosc. Univ. Chem. Bull., 2014, Vol. 69, No. 3, p. 142-147. Orlova M.A., Poloznikov A.A., Orlov A.P. “Isotope Effect as a Tool for Apoptosis Modulation in Leukemic Cells.”
30. Russ. Chem. Bull., 2014, v. 63, p.1205-1210. Orlova M.A., Roumiantsev S.A., Orlov A.P., Nikulin S.V., Trofimova T.P., Filimonova M.V., Poloznikov A.A., Osipova E.Y. “On the prospects of some new approaches for effect on leukemic cells”