Научные школы
| |
Механизмы регуляции биохимических процессов у микроорганизмов
Школа сформировалась в 60-70-е годы прошлого столетия, когда студенты и аспиранты МГУ, выполнявшие свои научные работы под руководством И.С. Кулаева, продолжили затем свои исследования в двух крупнейших научных центрах России – на кафедре молекулярной биологии биологического факультета МГУ и в Институте биохимии и физиологии микроорганизмов Пущинского центра биологических исследований РАН.
С 1996 года и до 2010 года школа поддерживалась грантами поддержки ведущих научных школ, вначале РФФИ, а затем грантами Президента РФ.
За годы существования школы было защищено 22 докторских и свыше 90 кандидатских диссертаций.
Основатель и бессменный руководитель научной школы член-корр. РАН И.С.Кулаев скончался 30 октября 2013 года, однако научные исследования по темам, которые находились в центре внимания коллектива в предыдущие годы, продолжаются.
В настоящее время в составе школы сотрудники лабораторий регуляции биохимических процессов (9 сотрудников, из них двое молодых ученых) и биохимии клеточной поверхности микроорганизмов ИБФМ РАН (4 сотрудника и 1 аспират), а также сотрудники исследовательской группы под руководством д.б.н. Т.С. Калебиной на биологическом факультете МГУ.
Оригинальность исследований данной школы состоит в первую очередь в том, что в ее подходах к решению проблем сохраняются и развиваются традиции, заложенные в Московском университете основателями российской биохимии и молекулярной биологии – академиками А.И.Опариным и А.Н.Белозерским, а именно, в эволюционных подходах к освещению тех или иных проблем жизнедеятельности клетки, а также в стремлении оценивать наблюдаемые физиолого-биохимические явления с точки зрения приспособления организмов к постоянно изменяющимся условиям окружающей среды.
Актуальность исследований, проводимых в рамках научной школы И.С. Кулаева, определяется тем, что механизмы регуляции биохимических процессов у микроорганизмов определяют взаимодействие клетки с окружающей средой, а также важностью понимания этих механизмов для биотехнологии, с целью разработки эффективных процессов получения целевых продуктов, важных для народного хозяйства, включая ферменты, низкомолекулярные биологически активные вещества, и полисахариды.
Основные результаты, полученные в рамках научной школы И.С. Кулаева, касаются регуляторных систем микроорганизмов, их биоэнергетики, энзимологии, синтеза и структуры полисахаридов и гликопротеинов, входящих в молекулярные ансамбли клеточных стенок бактерий и дрожжей.
Приоритетный цикл работ выполнен по локализации, метаболизму и физиологической роли неорганических полифосфатов у микроорганизмов, находящихся на разных стадиях эволюционного развития. На основе этих работ сформулированы крупные обобщения по эволюции биоэнергетических систем. В частности сделано предположение о том, что неорганические полифосфаты предшествовали АТФ в качестве универсального акцептора и донора энергии.
Открыты новые пути биосинтеза и использования энергии полифосфатов в клетках микроорганизмов, выделены и охарактеризованы 4 ранее неизвестных фермента обмена полифосфатов, занесенные в Международную номенклатуру ферментов, установлена регуляторная роль полифосфатов в биосинтезе гликопротеинов, антибиотиков и алкалоидов, а также в апаптации клеток дрожжей к некоторым видам стресса. Получены доказательства компармент-специфичности метаболизма полифосфатов у эукариотических микроорганизмов, когда метаболизм и функции этих биополимеров зависят от места локализации их в клетке.
Фундаментальные исследования по биогенезу и деградации отдельных компонентов клеточной стенки грибов и дрожжей позволили выявить структурно-функциональную роль белков в ее молекулярном ансамбле.У бактерий рода Lysobacter открыт новый мультиферментный комплекс, обладающий бактериолитической активностью и выделен ферментный препарат лизоамидаза, не имеющий аналогов ни в России, ни за рубежом. Этот бактерицидный препарат неантибиотической природы, эффективно действует против множественноустойчивых к антибиотикам патогенных бактерий. Установлен состав внеклеточного бактериолитического комплекса, получены отдельные еркомбинантные белки, входящие к него, охарактеризованы их физико-химические свойства, спектр антимикробного действия и способы доставки в окружающую среду. На способ получения и применения антимикробного препарата лизоамидаза, который активно разрушает клетки различных патогенных антибиотикоустойчивых бактерий получены российские и зарубежные патенты.
Основной состав школы:
Кулаев И.С.
Андреева Н.А.
Кулаковская Е.В.
Кулаковская Т.В.
Личко Л.П.
Петров В.В.
Рязанова Л.П,
Томашевский А.У.
Трилисенко Л.В.
Валиахметов А.У.