Лаборатория энзиматической деградации органических соединений

	Коломыцева Марина Павловна и.о. зав. лаборатории, к.б.н., с.н.с. (биохимия ферментов, структура и функция ферментов, кристаллизация белков, молекулярное моделирование, пути трансформации ксенобиотиков, идентификация низкомолекулярных соединений)		Мясоедова Нина Михайловна к.б.н., с.н.с. (скрининг грибов и бактерий, оптимизация условий культивирования микроорганизмов с целью повышения продукции ферментов, характеристика ферментов)
	Моисеева Ольга Владимировна к.б.н., н.с (биохимия ферментов, молекулярная биология, клеточная биология, поиск потенциальных лекарственных препаратов)		Черных Алексей Михайлович н.с. (молекулярная биология, молекулярное моделирование структуры ферментов и каталитических процессов, идентификация низкомолекулярных соединений)
	Гайдина Анастасия Сергеевна м.н.с. (скрининг грибов и бактерий, оптимизация условий культивирования микроорганизмов с целью повышения продукции ферментов, характеристика ферментов, поддержание лабораторной коллекции)		Шебанова Анна Дмитриевна м.н.с. (биохимия ферментов, молекулярная биология, пути трансформации ксенобиотиков, культивирование микроорганизмов, разработка биотехнологических процессов)
	Ренфельд Жанна Владимировна м.н.с. (молекулярная биология, биохимия ферментов, трансформация ксенобиотиков, оптимизация условий культивирования микроорганизмов, разработка биотехнологических процессов)		Горина Софья Юрьевна м.н.с. (молекулярная биология, биохимия ферментов, трансформация ксенобиотиков, оптимизация условий культивирования микроорганизмов, разработка биотехнологических процессов)
	Воробьева Наталья Николаевна ст. лаб. (материально-техническая поддержка научных исследований)

Информация для контактов:

к.б.н. Коломыцева М.П.

ФИЦ ПНЦБИ РАН, ИБФМ РАН,

корпус пилотных установок, к. 239

пр-кт Науки 5, г. Пущино, 142290

mkolomytseva@rambler.ru;

mpkolomytseva@yandex.ru

Tel: 8-496-773-86-20 (доб. 529 или доб. 575)

Лаборатория энзиматической деградации органических соединений (ЛЭДОС) ИБФМ РАН организована в 1980 году на базе группы Отдела микробной деградации органических соединений, возглавляемого академиком АН СССР Георгием Константиновичем Скрябиным. С момента формирования и до 2019 года лабораторию возглавляла Заслуженный деятель науки РФ, профессор, доктор биологических наук Головлева Людмила Алексеевна.

Направление исследований

Биохимия и физиология микроорганизмов-деструкторов устойчивых ксенобиотиков и природных соединений; молекулярные и энзиматические механизмы деградации устойчивых поллютантов; структурно-функциональные взаимосвязи в ферментах, вовлеченных в пути разложения ксенобиотиков, обеспечивающих их функциональные свойства; оптимизация, модификация и создание новых процессов биодеградации ксенобиотиков для последующего использования в биотехнологиях защиты окружающей среды и получения новых ценных соединений с биологической активностью или материалов с новыми свойствами.

Основные достижения лаборатории

Выделены и отобраны перспективные бактериальные и грибные культуры, способные эффективно осуществлять разложение ксенобиотиков (пестицидов, фенола и его замещенных производных, анилинов, взрыво- и огнеопасных веществ, ПАУ, лигнина, промышленных полимеров и красителей), изучен их биодеградационный потенциал, оптимизированы условия культивирования микроорганизмов, установлены возможные пути биодеградации и биотрансформации широкого спектра ксенобиотиков. Разработаны способы очистки, с помощью которых выделены и всесторонне исследованы ферменты различных классов (оксидоредуктаз, изомераз, гидролаз), катализирующие трансформацию и деградацию ксенобиотиков, расшифрована структура ряда ферментов-деструкторов (15 структур) и их фермент-субстратных комплексов (13 комплексов), исследованы их каталитические механизмы, а также идентифицированы гены и генные кластеры, кодирующие ферменты, вовлеченные в пути разложения ксенобиотиков.

За весь период существования коллективом лаборатории было опубликовано свыше 300 статей в российских и международных реферируемых изданиях и патентов.

Опыт сотрудничества

ЛЭДОС имеет обширный опыт международного сотрудничества в исследуемой области с коллегами из лабораторий мира:

ü Department of Food Science and Technology, BOKU (University of Natural Resources and Life Sciences), Vienna, Austria;

ü Laboratory of Bioinorganic chemistry, Departement of Chemistry, Florence University, Italy;

ü Centro di Cristallografia Strutturale, CRIST, Florence University, Italy; Laboratory of Applied and Computational Biocatalysis, Department of Chemical and Pharmaceutical Sciences, University of Trieste, Italy;

ü University of Naples Federico II, Naples, Italy;

ü EMBL, Germany; Elettra Synchrotron, Triest, Italy;

ü IBG-1: Biotechnologie, Forschungszentrum Jülich GmbH, Germany; Institut für Mikrobiologie, University of Stuttgart, Germany;

ü Research Group Environmental Microbiology, TU Bergakademie Freiberg, Germany;

ü Laboratory of Biochemistry, Wageningen University, Netherlands;

ü Division of Toxicology, Wageningen University, Netherlands;

ü Research Division of Biological Chemistry, Universidade NOVA de Lisboa, Portugal;

ü Jerzy Haber Institute of Catalysis and Surface Chemistry, Polish Academy of Sciences, Krakow, Poland;

ü Institute of microbiology of CAS, Czech Republic;

ü Department of Microbiology, University of Helsinki, Finland;

ü King’s College of London and University of Westminster, UK;

ü Department of Chemistry & Biochemistry, George Mason University, USA;

ü Department of Medical Chemistry, Kyoto University Faculty of Medicine, Kyoto, Japan;

и стран СНГ:

ü Лаборатория выживаемости микроорганизмов, Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского, Москва, Россия;

ü Лаборатория экологической биотехнологии, Институт биохимии и физиологи растений и микроорганизмов, Саратов, Россия;

ü Лаборатория молекулярной микробиологии и биотехнологии, Институт экологии и генетики микроорганизмов, Пермь, Россия;

ü Durmishidze Institute of Biochemistry and Biotechnology of Agricultural University of Georgia, Tbilisi, Georgia;

ü Лаборатория ферментов, Институт микробиологии НАН Белоруссии, Минск, Белоруссия;

ü Латвийский государственный институт химии древесины, Латвия;

ü Институт микробиологии и вирусологии КН МОН РК, Казахстан.

Гранты, проекты

Научные исследования ЛЭДОС поддержаны отечественными фондами (ФЦП, РНФ, РФФИ, Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере, Фондом содействия отечественной науке, проектами научно-исследовательских программ РАН, АН СССР и ГНТП СССР), а также международными фондами и фирмами (INCO Copernicus, INTAS, ISTC, EMBL, DFG, DAAD, NATO Science for Peace, NWO, ICS UNIDO, “Rhône-Poulenc”, “Wacker” и “Johnson&Jonson”).

Материальная база

Лаборатория обладает собственной уникальной коллекцией бактериальных и грибных культур (порядка 300 штаммов) из различных таксономических групп, способных разлагать целый ряд ксенобиотиков.

Лаборатория располагает всем необходимым оборудованием для проведения микробиологических, биохимических, молекулярно-генетических исследований, компьютерного моделирования, кристаллизации и структурного анализа: HPLC- («Waters»), FPLC- («AKTA»), GC- системы очистки и детекции высоко- и низкомолекулярных объектов; различные носители и колонки для ручной хроматографии, HPLC, FPLC и GC. Спектрофотометры («Shimadzu»), в том числе, микропланшетный спектрофотометр Multiskan SkyHigh (диапазон 200-1000 нм, «Thermo Scientific»), системы для электрофореза, Пельтье-инкубатор для кристаллизации (Memmert IPP55), стереомикроскоп с оптоволоконным освещением для мониторинга роста кристаллов SZM-LED2, центрифуги (фирм «Beckman», «Hettich», «Eppendorf» и «Biosan»), оборудование для культивирования микроорганизмов (ламинары, стерильный бокс, качалки, термостаты, автоклавы, биореакторы), кельвинатор, монитор молекулярного кислорода в жидкостях. Оборудование для молекулярно-генетических исследований: детектирующий ПЦР-амплификаторы (в том числе “в реальном времени” фирм «Bio-Rad» и «ДНК-Технологии»), электропоратор клеток, гель-документирующая система, аналитические весы, мини-камеры для горизонтального электрофореза с источником питания, трансиллюминаторы, микроцентрифуги-вортекс, твердотельные термостаты для микропробирок, компьютеры и используемые программы для молекулярного моделирования и структурного анализа (GROMACS v.4.0.5., Modeller, MOE v.2012.10, Gaussian 09W, HyperChem6.03, AutoDock 4, PyMolV0.95, ProFit2.3, Chimera, VMD1.8.7).

Лаборатория активно поддерживает сотрудничество с научно-исследовательскими лабораториями России и Мира, университетами, промышленными организациями и фирмами.

За годы существования лаборатории подготовлено 2 доктора биологических наук и 22 кандидата биологических наук, продолживших активно работать в науке, как в России, так и за рубежом.

Опубликовано более 300 научных статей и патентов с 1980 г.