ЛАБОРАТОРИЯ ТЕРМОДИНАМИКИ БИОСИСТЕМ

Лаборатория термодинамики биосистем

Заведующий – д. б. н., профессор Розенфельд Марк Александрович

Телефон: (495) 939-79-30

 

М.А. Розенфельд – доктор биологических наук (1982), профессор (1983), работает в ИБХФ РАН с момента основания института в 1996 г., до 1996 г. работал в ИХФ АН СССР / РАН, начиная с 1965 г. Области научных интересов - биохимическая физика, структура и функция белков системы свертывания крови, свободнорадикальное окисление, окислительная модификация белков, биоантиоксиданты, полифункциональные белковые покрытия на поверхности макро- и нанообъектов.

 

Основные направления исследований

 

  • Структура и функция белков системы свертывания крови;
  • Свободнорадикальное окисление белков;
  • Связь окислительной химической и структурной модификации белков с механизмом их функционирования;
  • Химические и биологические модели генерации и идентификации свободных радикалов;
  • Самосборка надмолекулярных белковых ансамблей;
  • Биоантиоксиданты;
  • Полифункциональные белковые покрытия на поверхности макро- и нанообъектов.

 

Научная тематика лаборатории развивается по двум направлениям. Первое направление касается свободнорадикальной окислительной модификации белков крови. В основе этого направления лежит предложенная принципиально новая концепция о наличии в структуре белков так называемых антиоксидантных структурных элементов (доменов, субдоменов, полипептидных цепей), которые являются перехватчиками активных форм кислорода (АФК), защищая тем самым ключевые аминокислотные остатки от токсического действия АФК. Результаты, полученные по индуцированному окислению плазменного, клеточного фибринстабилизирующего фактора и фибриногена (Rosenfeld, M.A.at. al. Ozone-Induced Oxidative Modification of Plasma Fibrin-Stabilizing Factor. BBA. 2013. V. 1834. P. 2470-2479; Rosenfeld, M.A. et al. Ozone-Induced Oxidative Modification of Fibrinogen: Role of the D Regions. Free Radic. Biol. Med. 2014. V. 77. P. 106-120; Розенфельд М.А. и др. Окислительная модификация клеточного фибринстабилизирующего фактора. ДАН. 2015, в печати), свидетельствуют в пользу такой гипотезы.

Второе направление исследований связано с созданием ковалентно сшитых белковых покрытий на поверхности макро- и нанообъектов, необходимых для целей биологии и медицины (Бычкова А.В. и др. Многофункциональные биосовместимые покрытия на магнитных наночастицах. Успехи химии, 2012, Т. 81, № 11, С. 1026-1050). На основе фундаментальных исследований по свободнорадикальному окислению белков и исследований взаимодействия белков крови с наночастицами (Бычкова А.В. и др. Взаимодействие фибриногена с наночастицами магнетита. Биофизика. 2010. Т. 55. № 4. С. 605–611) был создан новый, не имеющий аналогов, способ создания белковых покрытий на поверхности металлов переменной валентности с сохранением их функциональных свойств (Патент РФ на изобретение № 2484178 от 10.06.2013. Способ получения белковых покрытий на поверхности твердых тел, содержащих ионы металлов переменной валентности). Исследования нацелены на создание моно-, би- и многокомпонентных покрытий.

Результаты исследований лаборатории были доложены на крупных международных симпозиумах: International Factor XIII Workshop. Debrecen, Hungary, 2012; 8th Annual Meeting Society of Thrombosis and Haemostasis. Vienna, Austria, 2014; XXIIIRD International Fibrinogen Workshop. Marseille, France, 2014; 29th Annual Symposium of The Protein Society, Barcelona, Spain, 2015.

 

Состав лаборатории

 

Бирюкова Марина Игоревна, инж.-исс.;

Бычкова Анна Владимировна, к.х.н., н.с.;

Васильева Александра Дмитриевна, аспирант;

Васильева Мария Викторовна, н.с.;

Костанова Елизавета Алексеевна, к.б.н., ст.н.с.;

Леонова Вера Борисовна, н.с.;

Розенфельд Марк Александрович, д.б.н., профессор, зав. лаб.

 

15 избранных публикаций

  1. Rosenfeld, M.A.; Vasileva, M.V. Mechanism of aggregation of fibrinogen molecules: the influence of fibrin-stabilizing factor. Biomed. Sci. 1991. V. 2. Р. 155–161.
  2. Khavkina, L.S.; Rosenfeld, M.A.; Leonova, V.B. Mechanism of inhibition of fibrinolysis and fibrinogenolysis by the end fibrinogen degradation products. Thromb. Res. 1995. V. 78. Р. 173–187.
  3. Розенфельд М.А., Леонова В.Б., Разумовский С.Д., Константинова М.Л. Самосборка молекул мономерного фибрина и агрегация фибриногена под действием озона. Биохимия. 2009. Т. 74. №. 1. С. 54 – 61.
  4. Розенфельд М.А., Леонова В.Б., Щеголихин А.Н., Разумовский С.Д., Константинова М.Л., Бычкова А.Н., Коварский А.Л. Окислительная модификация фрагментов D и E фибриногена. Биохимия. 2010. Т.75. С. 1452-1461.
  5. Бычкова А.В., Сорокина О.Н., Коварский А.Л., Шапиро А.Б., Розенфельд М.А. Взаимодействие фибриногена с наночастицами магнетита. Биофизика. 2010. Т.55. № 4. С. 605-611.
  6. Розенфельд М.А., Леонова В.Б., Бирюкова М.И., Васильева М.В. Самосборка растворимых несшитых и перекрестно-сшитых олигомеров фибрина. Биохимия. 2011. Т. 76. №10. С. 1416-1427.
  7. Бычкова А.В., Сорокина О.Н., Розенфельд М.А., Коварский A.Л. Многофункциональные биосовместимые покрытия на магнитных наночастицах. Успехи химии. 2012. Т. 81. № 11. С. 1026-1050.
  8. Патент РФ на изобретение № 2484178 от 10.06.2013. Заявка на Патент РФ № 2011136972, приоритет от 08.09.2011. Розенфельд М.А., Бычкова А.В., Сорокина О.Н., Коварский А.Л., Леонова В.Б., Ломакин С.М., Макаров Г.Г. Способ получения белковых покрытий на поверхности твердых тел, содержащих ионы металлов переменной валентности.
  9. Бычкова А.В., Розенфельд М.А., Леонова В.Б., Сорокина О.Н., Ломакин С.М., Коварский А.Л. Свободнорадикальное сшивание молекул сывороточного альбумина на поверхности наночастиц магнетита в водной дисперсии. Коллоидный журнал, 2013. Т.75. № 1. С. 9-16.
  1. Розенфельд М.А., Щеголихин А.Н., Бычкова А.В., Леонова В.Б., Бирюкова М.И., Костанова Е.А., Константинова М.Л. Окислительная модификация фибриногена под действием озона. Биохимия. 2013. Т. 78. № 10. С. 1491-1501.
  2. Rosenfeld, M.A.; Bychkova, A.V.; Shchegolikhin, A.N.; Leonova, V.B.; Biryukova, M.I.; Kostanova, E.A. Ozone-Induced Oxidative Modification of Plasma Fibrin-Stabilizing Factor. BBA - Proteins and Proteomics. 2013. 1834, Issue 12. P. 2470-2479.
  3. Rosenfeld, M.A.; Shchegolikhin, A.N.; Bychkova, A.V.; Leonova, V.B.; Biryukova, M.I.; Kostanova, E.A. Ozone-Induced Oxidative Modification of Fibrinogen: Role of the D Regions. Free Radic. Biol. Med. V. 77. P. 106-120.
  4. Бычкова А.В., Пронкин П.Г., Сорокина О.Н., Татиколов А.С., Розенфельд М.А. Исследование сшитых по свободнорадикальному механизму белковых покрытий на магнитных наночастицах методом спектрально-флуоресцентных зондов. Коллоидный журнал. Т. 76. № 4. С. 420–428.
  5. Rosenfeld, M.A., Leonova, V. B., Shchegolikhin, A. N., Bychkova, A.V., Kostanova, E.A., M.I.  Covalent structure of single-stranded fibrin oligomers cross-linked by FXIIIa. Biochem. Biophys. Res.Comm. 2015. V. 461. Р. 408-412.
  6. Розенфельд М.А., Разумовский С.Д., Щеголихин А.Н., Константинова М.Л., Сультимова Н.Б., Козаченко А.И., Наглер Л.Г., Бычкова А.В., Леонова В.Б. Природа активных промежуточных частиц в процессах озон-индуцированного окисления фибриногена Доклады Академии наук. Т. 461. № 6. С. 729–732.

 

Публикации сотрудников лаборатории термодинамики биосистем за 2015 год (зав. лаб. М.А. Розенфельд)

 

- опубликованные статьи: 7 статей

(из них - 5 в российских, 2 в иностранных журналах)

 

  1. М.А. Розенфельд, С.Д. Разумовский, А.Н. Щеголихин, М.Л. Константинова, Н.Б. Сультимова, А.И. Козаченко, Л.Г. Наглер, А.В. Бычкова, В.Б. Леонова. Природа активных промежуточных частиц в процессах озон-индуцированного окисления фибриногена Доклады Академии наук 2015 т. 461, № 6, С. 729–732. / M. A. Rosenfeld, S. D. Razumovskii, A. N. Shchegolikhin, M. L. Konstantinova, N. B. Sultimova, A. I. Kozachenko, L. G. Nagler, A. V. Bychkova, and V. B. Leonova. Nature of Active Intermediate Particles Formed During Ozone-Induced Oxidation. Doklady Biochemistry and Biophysics, (ИФ по 2014 JCR Science Edition 0.343.) 2015, Vol. 461, pp. 139–141. DOI: 10.1134/S1607672915020180 WOS:000354050700019
  1. М. А. Розенфельд, В. Б. Леонова, А. В. Бычкова, Е. А. Костанова, М. И. Бирюкова. Продольная ориентация перекрестно сшитых полипептидных γ цепей в фибриновых фибриллах. Доклады академии наук, 2015. том 464, № 2, с. 234-237. DOI: 10.7868/S0869565215260254 / M. A. Rosenfeld, V. B. Leonova, A. V. Bychkova, E. A. Kostanova, and M. I. Biryukova. Longitudinal Orientation of Cross-Linked Polypeptide γ Chains in Fibrin Fibrils. Doklady Biochemistry and Biophysics, (ИФ по 2014 JCR Science Edition 0.343.) 2015, Vol. 464, pp. 286–289. DOI: 10.1134/S1607672915050051.
  1. П.Г. Пронкин, О.Н. Сорокина, А.В. Бычкова, М.Н. Колганова, А.Л. Коварский, М.А. Розенфельд, А.С. Татиколов. Перенос энергии электронного возбуждения между молекулами цианиновых красителей в комплексе с белком и в системах магнитных наночастиц с белковыми покрытиями. Химия высоких энергий. 2015. Т. 49, № 1, с. 26–31. / P. G. Pronkin, O. N. Sorokina, A. V. Bychkova, M. N. Kolganova, A. L. Kovarskii, M. A. Rozenfel’d, A. S. Tatikolov. Electronic Excitation Energy Transfer between Molecules of Cyanine Dyes in a Complex with Protein and in Systems of Magnetic Nanoparticles with Protein Coatings. High Energy Chemistry. (ИФ по 2014 JCR Science Edition 0.898.) 2015. Vol. 49, No. 1, pp. 24–29. ISSN: 0018-1439 DOI: 10.1134/S0018143915010105 WOS:000346856000004 Scopus: 2-s2.0-84920287591
  1. Бычкова А.В., Иорданский А.Л., Коварский А.Л., Сорокина О.Н., Косенко Р.Ю., Маркин В.С., Филатова А.Г., Гумаргалиева К.З., Роговина С.З., Берлин А.А. Магнитоанизотропные нанокомпозиты для контролируемого высвобождения лекарственных веществ: магнитные и транспортные характеристики. Российские нанотехнологии. 2015, Т. 10, номер 3-4, С. 132-139. / A.V. Bychkova, A.L. Iordanskii, A.L. Kovarskii, O.N. Sorokina, R.Yu. Kosenko, V.S. Markin, A.G. Filatova, K.Z. Gumargalieva, S.Z. Rogovina, A.A. Berlin. Magnetic and Transport Properties of Magneto-Anisotropic Nanocomposites for Controlled Drug Delivery. Nanotechnologies in Russia. 2015, Vol. 10, Nos. 3–4, pp. 325–335. ISSN 1995-0780 DOI: 10.1134/S199507801502007X Scopus: 2-s2.0-84928807440
  1. В.Е. Прусаков, Ю.В. Максимов, К.Н. Нищев, А.В. Голубьев, А.Л. Иорданский, А.В. Бычкова, Ю.Ф. Крупянский, академик А.А. Берлин. Исследование магнитных нанокластеров оксида железа в биокомпозите на основе поли (3-гидроксибутирата) и хитозана методом мессбауэровской спектроскопии. Доклады академии наук. 2015, том 463, № 5, С. 563-565. DOI: 10.7868/S0869565215230164 / V. E. Prusakov, Yu. V. Maksimov, K. N. Nishchev, A. V. Golubiev, A. L. Iordanskii, A. V. Bychkova, Yu. F. Krupyanskii, and Academician A. A. Berlin. Mössbauer Spectroscopy Study of Magnetic Iron Oxide Nanoclusters in a Biocomposite Based on Poly(3-hydroxybutyrate) and Chitosan. Doklady Physical Chemistry, (ИФ по 2014 JCR Science Edition 0.586.) 2015, Vol. 463, Part 2, pp. 176–178. DOI: 10.1134/S0012501615080047
  1. M.A. Rosenfeld, V.B. Leonova, A.N. Shchegolikhin, A.V. Bychkova, E.A. Kostanova, and M.I. Biryukova. Covalent Structure of Single-Stranded Fibrin Oligomers Cross-Linked by FXIIIa. Biochemical and Biophysical Research Communications. (ИФ по 2014 JCR Science Edition 2.297.) Volume 461, Issue 2, 29 May 2015, Pages 408–412. DOI: 10.1016/j.bbrc.2015.04.052 WOS: 000355056900035 Scopus: 2-s2.0-84937761986.

  2. A.M. Holban, A. Iordanskii, A.M. Grumzescu, A. Bychkova,  E. Andronescu, L. Mogoantă,  G.D. Mogoșanu , F. Iordache. Prosthetic devices with nanostructurated surfaces for increased resistance to microbial colonization. Current Pharmaceutical Biotechnology, Special issue: Antimicrobial Strategies Based on Natural Products: Recent Progress in Bio and Nanotechnology, 2015. (Impact Factor 2014 = 1.95) Vol. 16, Number 2, Pp: 112 - 120 DOI: 10.2174/138920101602150112150303   WOS: 000349389400004 Scopus: 2-s2.0-84926151693

    

 

- опубликованные статьи в монографиях, сборниках трудов:

  1. P. G. Pronkin, A. V. Bychkova, O. N. Sorokina, A. S. Tatikolov, A. L. Kovarskii, and M. A. Rosenfeld. Synthesis and Spectral-Fluorescent Study of Protein Coatings on Magnetic Nanoparticles Using Carbocyanine Dyes. Journal of Nature Science and Sustainable Technology. 2015. Vol. 9. № 3. 1- 13.

  2. M.A. Rosenfeld, V.B. Leonova, A.V. Bychkova, M.I. Biryukova, M.V. Vasileva. Structural lability of fibrinogen and its D and E regions induced by free radical-mediated oxidation. In book: Medicine Research Summaries. Volume 10 (with Biographical Sketches), Chapter: Chapter 50, Publisher: Nova Science Publishers, Editors: Zhongwen Liáng and Bibao Zhang. 2015. Pp. 135-136.

  3. B. M. Rumyanysev, S. B. Bibikov, V. I. Berendyaev, A. L. Kovarsky, O. N. Sorokina, A. V. Bychkova, V. G. Leontiev, and L. N. Nikitin. Chapter 21. Magnetic Nanoparticles Effect on Photoelectric Sensitivity and Photoconduction of Polymer Composites. The Chemistry and Physics of Engineering Materials. Editors: Alexandr A. Berlin, Roman Joswik, Vatin Nikolai Ivanovich. Apple Academic Press, Inc. Volume 1 Modern Analytical Methodologies. July 29, 2015. 394 Pages - 140 B/W Illustrations  ISBN 9781771880794

 

- главы в коллективных монографиях:

 

  1. M.A. Rosenfeld, V.B. Leonova, A.V. Bychkova, M.I. Biryukova, M.V. Vasileva. Structural lability of fibrinogen and its D and E regions induced by free radical-mediated oxidation. In book: Medicine Research Summaries. Volume 10 (with Biographical Sketches), Chapter: Chapter 50, Publisher: Nova Science Publishers, Editors: Zhongwen Liáng and Bibao Zhang. 2015. Pp. 135-136.

  2. B. M. Rumyanysev, S. B. Bibikov, V. I. Berendyaev, A. L. Kovarsky, O. N. Sorokina, A. V. Bychkova, V. G. Leontiev, and L. N. Nikitin. Chapter 21. Magnetic Nanoparticles Effect on Photoelectric Sensitivity and Photoconduction of Polymer Composites. The Chemistry and Physics of Engineering Materials. Editors: Alexandr A. Berlin, Roman Joswik, Vatin Nikolai Ivanovich. Apple Academic Press, Inc. Volume 1 Modern Analytical Methodologies. July 29, 2015. 394 Pages - 140 B/W Illustrations 
Яндекс.Метрика