ЛАБОРАТОРИЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ РЕАКЦИЙ
Заведующая лабораторией, д.б.н. Неделина Ольга Серафимовна
Тел. 939-74069, e-mail: olga.nedelina@gmail.com
Неделина Ольга Серафимовна окончила кафедру биохимии животных биологического факультета МГУ по специальности «биохимия, физиология животных». В течение многих лет работала в лаборатории радиоспектроскопии, руководимой д. ф.-м. н. профессором Л.П.Каюшиным, основоположником развития метода ЭПР в биологии, и занималась, в частности, физико-химической проблемой трансформации энергии окисления в химическую связь АТФ. В 2007 году лаборатория радиоспектроскопии была переименована в лабораторию моделирования свободно-радикальных ферментативных реакций.
Кандидатская диссертация «Свободные радикалы при ферментативном гидролизе аденозинтрифосфата» М., Институт биофизики АН СССР, 1968 г.
Докторская диссертация «Редокс-катализ в активации синтеза АТФ в окислительном фосфорилировании" М. Институт химической физики АН СССР 1990г.
Основные направления исследований:
- теоретические и экспериментальные исследования элементарных химических актов важнейших физико-химических и биохимических процессов.
- физико-химические механизмы трансформации энергии окисления в химическую связь АТФ, интермедиаты модельного фотохимического синтеза АТФ
Коллектив сотрудников лаборатории продолжает исследования свободно-радикальных интермедиатов синтеза АТФ, в т.ч. компьютерное моделирование сложно составных спектров ЭПР, позволяющее выполнить количественную оценку вклада различных компонент в регистрируемые в области g ≈ 2.00 суммарные сигналы. Начато новое научное направление по исследованию альтернативного протон-связанного механизма электронного транспорта с участием диполь связанных анионов. В настоящее время исследуется природа и функция спектра ЭПР атомарного водорода, обнаруженного нами среди фотоиндуцированных спектров ЭПР в моделях субионизационного диссоциативного переноса электронов. Доступные нам экспериментальные и теоретические подходы (фотохимическая генерация фотоинжектированных электронов заданной энергии, инструментальный контроль последовательных стадий их трансформации методами наносекундного лазерного фотолиза (совместно с д.х.н. П.П. Левиным), флуоресценции (совместно с д.ф.-м.н. Т.С.Журавлевой) и ЭПР, а также моделирование этого процесса методом DFT (расчёт энергий в программе Gaussian 03, приближение B3LYP и базис aug-cc-VD, совместно с д.ф.-м.н. Л.А.Чернозатонским) позволяют нам установить энергетический диапазон реакции диссоциативного присоединения электрона и характеризовать активированные продукты как интермедиаты в свободно-радикальных процессах. Выяснение природы и функции атомарного водорода очень важно для решения проблемы межмолекулярного одноэлектронного переноса, генерации свободно-радикальных интермедиатов в ферментативных реакциях, а также для исследования фотохимического переноса электрона и деструктивного взаимодействия низкоэнергетических электронов с биологическими молекулами.
За период с 1995 по 2015 гг. по результатам, полученным в лаборатории моделирования свободно-радикальных ферментативных реакций, опубликовано около 50 работ в рецензируемых журналах. Работы сотрудников лаборатории были поддержаны грантами Российского фонда фундаментальных исследований (РФФИ), Программами Президиума РАН и Отделения химии и наук о материалах (ОХНМ) РАН.
Состав лаборатории
Бржевская Ольга Николаевна, к.б.н., с.н.с.
Демин Виктор Александрович, м.н.с.
Лозинова Татьяна Александровна, к.ф-м.н, с.н.с
Неделина Ольга Серафимовна, д.б.н., завлаб
Избранные публикации:
1997
О.С.Неделина. Биосинтез АТФ. Элементарный химический акт синтеза АТФ в окислительном фосфорилировании. Монография, Москва, ИБХФ РАН, 304С
2005
О.Н.Бржевская, Е.Н.Дегтярев, Т.С.Журавлева, А.С.Зубков, И.В.Клименко, Э.М.Шекшеев, О.С.Неделина. Фотосенсибилизированные биологическими кофакторами атомы водорода в замороженных водных фосфатсодержащих средах. ДАН, 2005, том 405 №2 259-263
2007
П.П.Левин, О.Н.Бржевская, О.С.Неделина. Исследование кинетики реакций гидратированного электрона с анионами фосфата методом ядерного фотолиза. Известия РАН, сер.химическая,№7, С.1277-1280
2008
О.Н.Бржевская, Е.Н.Дегтярев, Т.С.Журавлева, А.С.Зубков, И.В.Клименко, Э.М.Шекшеев, О.С.Неделина. Диссоциативный захват фотоэлектронов как модель акцептирования низкоэнергетических электронов в биохимических реакциях. Доклады РАН, т. 420, №3, С. 406-411
2008
S. Nedelina*, O. N. Brzhevskaya, E. N. Degtyarev, A. V. Zubkov. Dissociative attachment of low-energy electrons (below ionization or electronic excitation thresholda) in frozen aqueous phosphate solutions. Oxidation Communications book 4 786-797
Лозинова Т.А., Бржевская О.Н., Дегтярев Е.Н., Рыков С.В. Анализ свободнорадикальных продуктов облучения ближним УФ при 77К замороженных растворов аденина и аденозиндифосфата, содержащих неорганический фосфат. Биофизика. 2008. Т. 53. № 2. С. 205-212.
2009
О.С.Неделина, О.Н.Бржевская, Е.Н.Дегтярев. Неорганические оксикислоты АОd-- Нd+ как одноэлектронный ретранслятор в механизме кислотного катализа окислительно-восстановительных реакций. Доклады РАН, т. 428, №4, с. 474–479.
2011
Зубков А.С., Артюхов В.И., Чернозатонский Л.А., Неделина О.С. Модель одноэлектронного транспорта. Расчёт термодинамических параметров захвата электрона связанным протоном оксикислот. Химическая физика.. Том 30. С.23-40.
2012
О. С. Неделина, О. Н. Бржевская, Е. Н. Дегтярев, А. С. Зубков. Кислотно-основная модель разделения зарядов и одноэлектронного переноса с участием гидроксилсодержащих молекулярных анионов. Доклады РАН Том 442, № 4, С. 501-505
O.S. Nedelina, O.N. Brzevskaya, and E.N. Degtyarev. Atomic Hydrogen Trapping as a Probe of Intramolecular Photoelectron Transfer Mediated by Oxyacids. Journal of Information, Intelligence and Knowledge Volume 4 Issue 4, 271-282
2013
Лозинова Т.А., Ландер А.В. Влияние неорганических солей на образование свободных радикалов при облучении ближним УФ замороженных водных растворов аденина и его производных. Биофизика. 2013. Т. 58. № 3. С. 445-452.
2014
Лозинова Т.А., Ландер А.В. Фотосенсибилизированное образование пероксильных радикалов в водных растворах аденина при 77К. Журнал физической химии, 2014, том 88, № 1, с. 120–127.
2015
Лозинова Т.А., Ландер А.В. Фотоиндуцированное образование пероксильных радикалов в водных растворах производных нуклеиновых оснований при 77К. Журнал физической химии, 2015, том 89, № 5, с. 869–878.
Лозинова Т.А., Лобанов А.В., Ландер А.В. Образование пероксида водорода, фотоиндуцированное ближним УФ-излучением в водных растворах производных аденина при 77К. Журнал физической химии, 2015, том 89, № 8, с. 1329–1337.
Публикации сотрудников лаборатории моделирования свободнорадикальных ферментативных реакций за 2015 год (зав. лаб. Неделина О.С.)
- опубликованные статьи в русских журналах: 2
- В.А. Демин, Л.А. Чернозатонский, «Новые металлические квази-2D структуры из слоев графена и дисульфида молибдена», Письма в ЖЭТФ, 2015, 101, 2, 107-111
- Т.А. Лозинова, А.В. Лобанов, А.В. Ландер. Образование пероксида водорода, фотоиндуцируемое ближним УФ-излучением в водных растворах производных аденина при 77 К. Журнал физической химии, 2015, том 89, № 8, с. 1329–1337.
- статьи в иностранных журналах:
- V.A. Saroka, K.G. Batrakov, V.A. Demin, L.A. Chernozatonskii, «Band gaps in jagged and straight graphene nanoribbons tunable by an external electric field », J.Phys.: Condens. Matter, 2015,27, 145305 (13pp)
- L.A. Chernozatonskii, A.A. Artukh, V.A. Demin, E.A. Katz, «Bucky-corn:van der Waals composite of carbon nanotube coated by fullerenes», Molecular Physics 04/2015; DOI:10.1080/00268976.2015.1086834
- P.V. Avramov, V.A. Demin, M. Luo, C.H. Choi, P.B. Sorokin, B. Yakobson, and L.A. Chernozatonskii, "Translation Symmetry Breakdown in Low-Dimensional Lattices of Pentagonal Rings", J.Phys.Chem.Lett, 2015,6, pp.4525-4531