ЛАБОРАТОРИЯ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ БИОМОЛЕКУЛЯРНЫХ СИСТЕМ И НАНОМАТЕРИАЛОВ
А.В. Немухин - выпускник Химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова (1969), кандидат хим. наук (1975, научный руководитель - д.ф.-м.н., профессор Н.Ф. Степанов), доктор хим. наук (1989). В ИБХФ РАН с 2006 г. по совместительству с работой на Химическом факультете МГУ имени М.В. Ломоносова (с 1991 г. – профессор кафедры физической химии). С 2010 г. – заслуженный профессор МГУ. Области научных интересов - химическая и биохимическая физика, квантовая химия, молекулярное моделирование, компьютерные технологии, химические и фотохимические превращения в белковых макромолекулах.
Основные направления исследований
- Компьютерное моделирование строения и свойств химических соединений;
- Развитие и применение методов молекулярного моделирования на основе квантовой теории;
- Различные аспекты квантовой химии;
- Развитие и применение многоуровневого метода квантовой механики/молекулярной механики;
- Применение классической и квантовой молекулярной динамики;
- Моделирование реакций ферментативного катализа;
- Фотохимические процессы в белковых макромолекулах;
- Моделирование для биохимических и биомедицинских приложений;
- Моделирование критических явлений в химической кинетике.
Лаборатория была организована в 2006 г. на базе лаборатории квантовой химии (руководитель - д.х.н. профессор К.В. Боженко) отдела электроники органических материалов. Развитие и применение квантово-химических и молекулярно-динамических подходов для моделирования биомолекулярных систем и наноматериалов составляет основное направление лаборатории.
Состав лаборатории
Быков Валерий Иванович, в.н.с., д.ф.-м.н., профессор
Григоренко Белла Людвиговна, с.н.с., д.ф.-м.н.
Московский Александр Александрович, с.н.с., к.х.н.
Атражев В.В., с.н.с., к.ф.-м.н.
Астахова Т.Ю., с.н.с., к.ф.-м.н.
Тимохина Е.Н., с.н.с., к.ф.-м.н.
Коц Екатерина Дмитриевна, м.н.с.
Лущекина Софья Владимировна, с.н.с., к.х.н.
Немухин Александр Владимирович, д.х.н., профессор
Избранные публикации
- Немухин А.В., Григоренко Б.Л., Лущекина С.В., Варфоломеев С.Д. Квантово-химическое моделирование в исследовании молекулярных механизмов действия ферментов. Успехи химии 2012, 81, 1011-1025.
- Bravaya, K.B., Grigorenko, B.L., Nemukhin, A.V., Krylov, A.I. Quantum chemistry behind bioimaging: Insights from ab initio studies of fluorescent proteins and their chromophores. Accounts of Chemical Research 2012, 45, 265-75.
- Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Polyakov I.V., Morozov D.I., Krylov A.I. First-Principles Characterization of the Energy Landscape and Optical Spectra of Green Fluorescent Protein along the A→I→B Proton Transfer Route. Journal of the American Chemical Society 2013, 135, 11541-11549.
- Grigorenko B.L., Nemukhin A.V., Polyakov I.V., Krylov A.I. Triple-Decker Motif for Red-Shifted Fluorescent Protein Mutants. Journal of Physical Chemistry Letters 2013, 4, 1643-1647.
- Grigorenko B.L., Polyakov I.V., Savitsky A.P., Nemukhin A.V. Unusual Emitting States of the Kindling Fluorescent Protein: Appearance of the Cationic Chromophore in the GFP Family. Journal of Physical Chemistry B 2013, 117, 7228-7234.
- Nemukhin A.V., Grigorenko B.L., Morozov D.I., Kochetov M.S., Lushchekina S.V., Varfolomeev S.D. On quantum mechanical – molecular mechanical (QM/MM) approaches to model hydrolysis of acetylcholine by acetylcholinesterase. Chemico-Biological Interactions 2013, 203, 51-56.
- Lushchekina S.V., Nemukhin A.V., Varfolomeev S.D., Masson P. Molecular modeling evidence for His438 flip in the mechanism of BuChE hysteretic behavior” Journal of Molecular Neuroscience 2014, 52, 434–445.
- Grigorenko B.L., Khrenova M.G., Nilov D.K., Nemukhin A.V., Švedas V.K. Catalytic Cycle of Penicillin Acylase from Escherichia Coli: QM/MM Modeling of Chemical Transformations in the Enzyme Active Site upon Penicillin G Hydrolysis. ACS Catalysis 2014, 4, 2521-2529.
- Khrenova M., Grigorenko B., Mironov V., Kolomeisky A., Nemukhin A., Hydrolysis of guanosine triphosphate (GTP) by the Ras-GAP protein complex: Reaction mechanism and kinetic scheme. Journal of Physical Chemistry B 2015, 119, 12838-12845.
- Khrenova M., Topol I., Collins J., Nemukhin A., Estimating orientation factors in the FRET theory of fluorescent proteins: The TagRFP-KFP pair and beyond. Biophysical Journal 2015, 108, 126-132.
- Быков В.И., Ломакин С.М., Цыбенова С.Б., Варфоломеев С.Д. Кинетические закономерности импульсного пиролиза углеродсодержащего сырья в режиме осциллирующего изменения температуры. Доклады АН 2015, 462, 52-54.
- Grigorenko B., Nemukhin A., Polyakov I., Khrenova M., Krylov A.I. A light-induced reaction with oxygen leads to chromophore decomposition and irreversible photobleaching in GFP-type proteins. Journal of Physical Chemistry B 2015, 119, 5444-5452.