Лаборатория молекулярных основ антибактериального иммунитета
Руководитель подразделения:
ДАВЫДОВА Виктория Николаевна, к.х.н., с.н.с. viktoria@piboc.dvo.ru
Научные сотрудники:
СОЛОВЬЕВА Тамара Федоровна, д.х.н., профессор, г.н.с.
ЕРМАК Ирина Михайловна, д.х.н., г.н.с., iren@piboc.dvo.ru
НОВИКОВА Ольга Данииловна, д.х.н., г.н.с.
ХОМЕНКО Валентина Александровна, к.х.н., с.н.с.
БАХОЛДИНА Светлана Ивановна, к.б.н., с.н.с., bakholdina@piboc.dvo.ru
НАБЕРЕЖНЫХ Геннадий Александрович, к.х.н., с.н.с.
СИДОРИН Евгений Викторович, к.х.н., с.н.с.
ПОРТНЯГИНА Ольга Юрьевна, к.б.н., с.н.с., o_vl@piboc.dvo.ru
ГОРБАЧ Владимир Иванович, к.х.н., с.н.с., gorbach@piboc.dvo.ru
КРАВЧЕНКО Анна Олеговна, к.х.н., н.с.
ВОЛОДЬКО Александра Викторовна, к.х.н., н.с.
ЧИСТЮЛИН Дмитрий Константинович, к.х.н., н.с.
Основные научные направления
- исследование структуры, функции и биологических свойств макромолекул клеточной оболочки грамотрицательных бактерий как антигенов и факторов патогенности микроорганизмов
- исследование структуры и биологической активности природных полисахаридов морского происхождения как потенциальных иммуномодуляторов и веществ с терапевтическим потенциалом при эндотоксемии.
- исследование структуры и свойств макромолекулярных комплексов биополимеров как перспективных материалов для биомедицины
Основные результаты
Впервые из Y. pseudotuberculosis были выделены в индивидуальном виде три иммуноглобулинсвязывающих белка, ИСБ-7, ИСБ-14 и ИСБ-16, с молекулярными массами 7,36, 14,3 и 16,1 кДа соответственно. Установлено, что они, специфически взаимодействуют с Fc-фрагментами IgG разных видов животных и человека. ИСБ-7 и ИСБ-16 были идентифицированы с ранее предсказанными белками Y. pseudotuberculosis – гипотетическим секреторным протеином с неизвестной функцией и белком шапероном OmpH/Skp соответственно. Построены модели пространственных структур этих белков и их комплексов с IgG. Предсказаны сайты связывания белков на Fc- и Fab-фрагментах IgG человека.
Исследована структура и функциональная активность поринов наружной мембраны 5 видов бактерий рода Yersinia (Y. pseudotuberculosis, Y. enterocolitica, Y. intermedia, Y. frederiksenii, Y. kristensenii). Секвенированы гены, кодирующие эти белки, показана высокая степень гомологии их первичной структуры. Построены модели пространственной структуры поринов. Показано, что они могут существовать в различных по компактности конформационных состояниях. Установлено, что порины – иммунодоминантные белки, являются родоспецифическими антигенами иерсиний и обладают протективными свойствами. Предсказаны линейные и В- и Т-хелперные эпитопы общие для поринов патогенных иерсиний и синтезированы иммуногенные мультивалентные пептиды, соответствующие этим эпитопам. Показано, что эти пептиды реагируют с сыворотками к поринам иерсиний и сыворотками людей больных иерсиниозами. Антисыворотки к пептидам взаимодействуют с поринами патогенных иерсиний.
Показано, что липиды А, выделенные из ряда морских бактерий(роды Chryseobacterium, Marinomonas, Pseudoalteromonas и Shewanella) имеют низкую степень фосфорилирования и ацилирования, в ряде случаев, моносахаридную основу и обладают низкой токсичностью и являются слабыми индукторами синтеза ФНО-α в иммунокомпетентных клетках. Они могут представлять интерес как антагонисты эндотоксинов и потенциальные препараты для терапии грамотрицательного сепсиса и эндотоксического шока.
Получены новые данные о факторах внешней среды, способствующих формированию в природе потенциально вирулентного фенотипа Y. pseudotuberculosis, которые представляют большой интерес для понимания экологии возбудителя, а также для решения практических задач по реализации мер контроля над псевдотуберкулезной инфекцией.
Впервые получены стабильные комплексы бактериальных липополисахаридов (ЛПС) с катионным полисахаридом хитозаном и его производными: низкомолекулярным хитозаном (Х-НМ), моно-N-ацилированным-Х-НМ, а также липосомами, покрытыми моно-N-ацилированным-Х-НМ. Определены количественные характеристики взаимодействия ЛПС с хитозаном и его производными, и установлена важная роль структурных особенностей компонентов в образовании комплексов. Показано, что хитозан и его производные модифицируют иммунобиологические свойства ЛПС и снижают его токсичность для теплокровных животных. Построены пространственные модели макромолекулярных комплексов ЛПС с производными хитозана, определены возможные putative сайты связывания на молекуле ЛПС. Оценена принципиальная возможность применения хитозана и его производных для детоксикации ЛПС в комплексной терапии эндотоксемии.
Проведено комплексное изучение сульфатированных полисахаридов-каррагинанов, выделенных из красных водорослей семейств Tichocarpaceae и Gigartinaceae. Впервые определена зависимость структуры каррагинанов и их физико-химических свойств от стадии развития водоросли, места ее сбора и условий среды обитания. Установлено, что желирующие полисахариды из Tichocarpus crinitus имеют гибридную структуру κ/β-каррагинана. Установлена структура каррагинана нового типа для нежелирующего полисахарида из T. сrinitus. Показано, что каррагинаны способны модулировать эндотоксические свойства ЛПС и защищать экспериментальных животных от токсического действия ЛПС. Впервые получены данные о корригирующем corrective влиянии каррагинана на показатели систем гемостаза, гомеостаза и иммунитета у больных острыми кишечными инфекциями при добавлении его к базовой терапии пациентов.