Лаборатория масс-спектрометрии биомакромелекул

 

Заведующий: д.ф.-м.н., профессор Николаев Евгений Николаевич

Телефон: 939-73-70, Email: ennikolaev@rambler.ru

 

Евгений Николаевич Николаев – выпускник МФТИ (1971г.), кандидат физико-математических наук (МФТИ 1974): «Масс-спектрометрическое исследование формирования ионных кластеров при бомбардировке ионами замороженных полярных веществ»; Доктор физико-математических наук (Институт энергетических проблем химической физики АН СССР,1992): «Масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса и ее применение при точном измерении массы и в кинетической масс спектрометрии»; Профессор по специальности Химическая физика 1994 год.

Руководит лабораторией масс-спектрометрии биомакромолекул с 2003 года, а также лабораторией ионной и молекулярной физики в Институте Энергетических Проблем Химической Физики им. В.Л. Тальрозе РАН, группой масс-спектрометрии отдела протеомных исследований и масс-спектрометрии НИИ Биомедицинской Химии им. В.Н. Ореховича и является научным руководителем лаборатории ионной и молекулярной физики МФТИ.

В 2004 году на базе лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул ИБХФ им. Н.М. Эмануэля РАН и ИХФ им. Н.Н. Семенова РАН создан Центр масс-спектрометрии Российской академии наук под руководством проф. Е.Н. Николаева.

Е.Н. Николаев является профессором на кафедре Молекулярной медицины МФТИ, а также профессором Центра космических исследований Сколтеха. Руководитель 22 кандидатских диссертаций. Организатор 4-х Всеросийских школ по масс-спектрометрии. Организатор European Conference on FT ICR mass spectrometry Moscow 2008, International Workshop on Imaging Mass Spectrometry, Moscow, 2012 and International Conference on Innovations in Mass Spectrometry Instrumentation, St Petersburg 2013

Основные направления исследований:

• Развитие техники масс-спектрометрии ИЦР ультравысокого разрешения
• Развитие новых методов исследования биомакромолекул, входящих в состав физиологических жидкостей человека при помощи прямой масс-спектрометрии
• Развитие методов высокоэффективной идентификации модификаций белков для анализа взаимосвязей с патологическими процессами
• Развитие методов протеотипирования белков на основе подхода Top-Down
• Разработка хромато-масс-спектрометрических методов быстрого анализа протеома, метаболома, липидома биологических жидкостей и тканей
• Классификационный анализ природных резервуаров органического углерода методами сверхточной масс-спектрометрии

Медико-биологические исследования проводятся совместно с ведущими НИИ и медицинскими учреждениями г. Москвы (ФГБУ НЦАГиП им. В.И. Кулакова Минздрава России, ИМБП РАН, ИМБ РАН, НИИ нейрохирургии им. Н.Н.Бурденко). Работа по классификационному анализу природных резервуаров органического углерода методами сверхточной масс-спектрометрии ведется совместно группой проф., д.х.н. Перминовой Ирины Васильевны, Хим. факультет МГУ.

Состав лаборатории:

Николаев Евгений Николаевич, зав. лаб., д.ф-м.н., профессор

Попов Игорь Алексеевич, с.н.с., к.ф.-м.н.

Кононихин Алексей Сергеевич, в.н.с., к.ф.-м.н.

Костюкевич Юрий Иродионович, н.с., к.ф.-м.н.

Индейкина Мария Игоревна, н.с.

Кукаев Евгений Николаевич, м.н.с.

Пеков Станислав Игоревич, м.н.с.

Спасский Александр Ильич, инженер

Избранные публикации:

1. Eugene N. Nikolaev, Yury I. Kostyukevich, Gleb N. Vladimirov, Fourier transform ion cyclotron resonance (FT ICR). Theory and simulations, Mass spectrometry review. published online: 10 FEB 2014, DOI: 10.1002/mas.21422 (Impact Factor: 7.735, 2013)
2. Denis G. Ilyushina, Ivan V. Smirnov, Alexey A. Belogurov, Jr.,Igor A. Dyachenko, Tatiana Iu. Zharmukhamedov , Tatjana I. Novozhilova, Eugene A. Bychikhine, Marina V. Serebryakov, Oleg N. Kharybin, Arkadii N. Murashev, Konstantin A. Anikienko, Eugene N. Nikolaev, Natalia A. Ponomarenko, Dmitry D. Genkin, G. Michael Blackburn, Patrick Masson, Alexander G. Gabibov Chemical polysialylation of human recombinant butyrylcholinesterase delivers a long-acting bioscavenger for nerve agents in vivo, PNAS 2013 Jan 22;110(4):1243-1248 (Impact factor 9.737, 2012)

1. Popov I.A., Nagornov K., Vladimirov G.N., Kostyukevich Y.I., Nikolaev E.N., Twelve million resolving power on 4.7 T Fourier transform ion cyclotron resonance instrument with dynamically harmonized cell-observation of fine structure in peptide mass spectra, Journal of The American Society for Mass Spectrometry, 2014, vol:25(5), pages:790-799(Impact Factor 3.592)
2. Kostyukevich Y., Kononikhin A., Nikolaev E., Popov I., In-ESI source hydrogen/deuterium exchange of carbohydrate ions, Analytical Chemistry, 2014, vol:86(5), pages:2595-2600(Impact factor 5.695)

5. Indeykina, Maria; Popov, Igor; Kozin, Sergey; Kononikhin, Alexey; Kharibin, Oleg; Tsvetkov, Philippe; Makarov, Alexander; Nikolaev, Eugenij, Capabilities of MS for analytical quantitative determination of the ratio of α- and β-Asp7 isoforms of the amyloid-β peptide in binary mixtures, Anal. Chem., 2011, 83 (8), 3205–3210 •(Impact factor 5.695, 2012)
6. Eugene N. Nikolaev, Ivan A. Boldin, Roland Jertz and Gökhan Baykut. Initial Experimental Characterization of a new ultra-high resolution FT-ICR Cell with Dynamic Harmonization, Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 22(7) 2011, 1125-1129 (Impact Factor 3.592, 2012)
7. Eugene N. Nikolaev, Roland Jertz, Anton Grigoryev, and Gökhan Baykut, Fine Structure in Isotopic Peak Distributions Measured Using a Dynamically Harmonized Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance Cell at 7 T Anal. Chem., 2012, 84 (5), pp 2275–2283 •(Impact factor 5.695, 2012)

1. Feldman T.B., Yakovleva M.A., Arbukhanova P.M., Borzenok S.A., Kononikhin A.S., Popov I.A., Nikolaev E.N., Ostrovsky M.A., Changes in spectral properties and composition of lipofuscin fluorophores from human-retinal-pigment epithelium with age and pathology, Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2015, vol:407(4), pages:1075-1088
2. И.А. Попов, А.С. Кононихин, Е.Н. Кукаев, Н.Л. Стародубцева, М.И. Индейкина, Ю.И. Костюкевич, Г.Н. Владимиров, М.И. Николаева, С.И. Пеков, Е.Н. Николаев. Анализ молекул биологического происхождения методами масс-спектрометрии высокого разрешения (пептиды и белки), в книге «Физическая химия биопроцессов»,  под редакцией С.Д.Варфоломеева 2014.
3. Popov I.A., Indeikina M.I., Pekov S.I., Starodubtseva N.L., Kononikhin A.S., Nikolaeva M.I., Kukaev E.N., Kostyukevich Y.I., Kozin S.A., Makarov A.A., Nikolaev E.N., Estimation of phosphorylation level of amyloid-beta isolated from human blood plasma: Ultrahigh-resolution mass spectrometry, Molecular Biology, 2014, vol:48(4), pages:607-614
4. A. Popov, M. I. Indeikina, A. S. Kononikhin, N. L. Starodubtseva, S. A. Kozin, A. A. Makarov, E. N. Nikolaev, ESI-MS Identification of the Minimal Zinc-Binding Center in Natural Isoforms of beta-Amyloid Domain 1-16, Molecular Biology, 2013, vol:47(3), pages:440-445

12. Yury I Kostyukevich, Gleb N Vladimirov, Eugene N Nikolaev Dynamically Harmonized FT-ICR Cell with Specially Shaped Electrodes for Compensation of Inhomogeneity of the Magnetic Field. Computer Simulations of the Electric Field and Ion Motion Dynamics. Journal of the American Society for Mass Spectrometry 09/2012 ;23(12):2198-207; (Impact Factor 3.592, 2012)•
13. Eugene N Nikolaev, Roland Jertz, Anton Grigoryev, Gökhan Baykut Fine structure in isotopic peak distributions measured using a dynamically harmonized Fourier transform ion cyclotron resonance cell at 7 T. Anal. Chem. 03/2012; 84(5):2275-83. •(Impact factor 5.695, 2012)
14. Gleb Vladimirov, Christopher L Hendrickson, Greg T Blakney, Alan G Marshall, Ron M A Heeren, Eugene N Nikolaev Fourier transform ion cyclotron resonance mass resolution and dynamic range limits calculated by computer modeling of ion cloud motion. Journal of the American Society for Mass Spectrometry 02/2012; 23(2):375-84 (Impact Factor 3.592, 2012)
15. Kostyukevich Y, Kononikhin A, Popov I, Nikolaev E. Simple atmospheric hydrogen/deuterium exchange method for enumeration of labile hydrogens by electrospray ionization mass spectrometry. Anal Chem. 85(11), (2013) 5330-5334(Impact factor 5.695, 2012)
16. Kostyukevich Y, Kononikhin AS, Popov IA, Kharybin ON, Perminova I, Konstantinov AI, Nikolaev EN. Enumeration of labile hydrogens in natural organic matter using hydrogen/deuterium exchange Fourier Transform Ion Cyclotron Resonance mass spectrometry. Anal Chem. 85 (22), (2013)11007-11013 •(Impact factor 5.695, 2012)

Публикации сотрудников лаборатории масс-спектрометрии биомакромолекул за 2015 год (зав. лаб. Е.Н. Николаев)

 

- опубликованные статьи в отечественных журналах : 6 статей

 

Костюкевич Ю.И, Кононихин А.С., Попов И.А., Кукаев Е.Н., Пеков С.И., Индейкина, Курьяков В.С, Чеканцева Л., Николаев Е.Н. Использование метода дейтеро/водородного обмена в сочетании с масс-спектрометрией сверхвысокого разрешения для структурного исследования гетероатомных соединений нефти – Известия Российской академии наук. Энергетика. 2015. № 6.

 

Стародубцева Н.Л., Бугрова А.Е., Кононихин А.С., Вавина О.В., Широкова В.А., Наумов В.А., Гаранина И.А., Лагутин В.В., Попов И.А., Логинова Н.С., Ходжаева З.С., Франкевич В.Е., Николаев Е.Н., Сухих Г.Т. Возможность прогнозирования и ранней диагностики преэклампсии по пептидному профилю мочи. Акушерство и гинекология. 2015. № 6. С. 46-52.

 

Пастушкова Л.Х., Кононихин А.С., Тийс Е.С., Образцова О.А., Доброхотов И.В., Иванисенко В.А., Николаев Е.Н., Ларина И.М. выявление значимо представленных биологических процессов по составу протеома мочи космонавтов на первые сутки после длительных космических полетов. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2015. Т. 101. № 2. С. 222-237.

 

Ryabenko, A. G., Kiryukhin, D. P., Kichigina, G. A., Zhigalina, O. M., Nikolaev, E. N., & Krasnovskii, A. N. (2015). Reactions on single-walled nanotubes: 1. Radiation-stimulated reactions in aqueous suspensions of single-walled carbon nanotubes in surfactant solutions. High Energy Chemistry (Химия высоких энергий), 49(1), 48-52.

 

Ryabenko, A. G., Kiryukhin, D. P., Kichigina, G. A., Zhigalina, O. M., Sul’yanov, S. N., Nikolaev, E. N., M. N. Larichev, S. S. Bukalov, Krasnovskii, A. N. (2015). Reactions on single-walled nanotubes: 2. Reactions on the nanosized surface of nanotubes in liquid hydrocyanic acid. High Energy Chemistry(Химия высоких энергий, 49(1), 53-57.

 

Kononikhin AS, Fedorchenko KY, Ryabokon AM, Starodubtseva NL, Popov IA, Zavialova MG, Anaev EC, Chuchalin AG, Varfolomeev SD, Nikolaev EN. Proteomic analysis of exhaled breath condensate for diagnosis of pathologies of the respiratory system. Biomed Khim (Биомедицинская химия). 2015 Nov; 61(6):777-780. doi: 10.18097/PBMC20156106777.

 

16 статей в зарубежных  журналах:

 

Yury Kostyukevich, Alexey Kononikhin, Igor Popov, Natalia Starodubtzevad, Stanislav Pekov, Eugene Kukaev, Maria Indeykina, Eugene Nikolaev: Letter: Analytical potential of the in-electrospray ionization source hydrogen/deuterium exchange for the investigation of oligonucleotides. European Journal of Mass Spectrometry 01/2015; 21(1):59-63. DOI:10.1255/ejms.1330

 

YuryKostyukevich, Alexey Kononikhin, Igor Popov, Maria Indeykina, Sergey A Kozin, Alexander A Makarov, Eugene Nikolaev: Supermetallization of peptides and proteins during electrospray ionization. JOURNAL OF MASS SPECTROMETRY 05/2015; 50(9). DOI:10.1002/JMS.3622

 

Kononikhin, Alexey; Zhvansky, Evgeny; Shurkhay, Vsevolod; Popov, Igor; Bormotov, Denis; Indeykina, Mariya; Karchugina, Sofiia; Kostyukevich, Yury; Bugrova, Anna; Starodubtseva, Natalia; Potapov, Alexander; Nikolaev, Eugene. A novel direct spray-from-tissue ionization method for mass spectrometric analysis of human brain tumors// Anal Bioanal Chem. 2015 Oct;407(25):7797-805. doi: 10.1007/s00216-015-8947-0.

 

Rosenfeld , A. Bychkova, A. Shchegolikhin, V. Leonova, M. Biryukova, E. Kostanova. Induced oxidative modification of plasma and cellular fibrin-stabilizing factor. PROTEIN SCIENCE Volume: 24 Special Issue: SI   Supplement: 1   Pages: 311-311   Meeting Abstract: PL-083. WOS:000363658100522. IF=2.854.

 

Kostyukevich, Y., Kononikhin, A., Popov, I., & Nikolaev, E. (2015). Conformations of cationized linear oligosaccharides revealed by FTMS combined with in‐ESI H/D exchange. Journal of Mass Spectrometry, 50(10), 1150-1156. WOS:000362887100008. IF= 2.379.

 

Zherebker, A. Y., Airapetyan, D., Konstantinov, A. I., Kostyukevich, Y. I., Kononikhin, A. S., Popov, I. A., Kirill V. Zaitsev a, Eugene N. Nikolaev, Perminova, I. V.. Synthesis of model humic substances: a mechanistic study using controllable H/D exchange and Fourier transform ion cyclotron resonance mass spectrometry //Analyst. – 2015, ANALYST  Volume: 140   Issue: 13   Pages: 4708-4719.

 

Kostyukevich, Y., Zhdanova, E., Kononikhin, A., Popov, I., Kukaev, E., & Nikolaev, E. (2015). Observation of the multiple halogenation of peptides in the electrospray ionization source. Journal of Mass Spectrometry, 50(7), 899-905.

 

Belogurov, A., Kuzina, E., Kudriaeva, A., Kononikhin, A., Kovalchuk, S., Surina, Y., Ivan Smirnov, Yakov Lomakin, Anna Bacheva, Alexey Stepanov, Yaroslava Karpova, Yulia Lyupina, Oleg Kharybin, Dobroslav Melamed, Natalia Ponomarenko, Natalia Sharova, Eugene Nikolaev, Gabibov, A. (2015). Ubiquitin-independent proteosomal degradation of myelin basic protein contributes to development of neurodegenerative autoimmunity. The FASEB Journal, 29(5), 1901-1913.

 

Pastushkova, L. H., Kononihin, A. S., Tijs, E. S., Obraztsova, O. A., Dobrokhotov, I. V., Ivanisenko, V. A., Nikolaev EN, Larina, I. M. (2015). [Identification of biological processes on the composition of the urine proteome cosmonauts on the first day after long space flights]. Rossiiskii fiziologicheskii zhurnal imeni IM Sechenova/Rossiiskaia akademiia nauk, – 2015. – Т. 101. – №. 2. – С. 222-237.

 

Nikolaev E. N. Some notes about FT ICR mass spectrometry //International Journal of Mass Spectrometry. – 2015. – Т. 377. – С. 421-431.

 

Feldman, T. B., Yakovleva, M. A., Arbukhanova, P. M., Borzenok, S. A., Kononikhin, A. S., Popov, I. A., Evgeny N. Nikolaev, Ostrovsky, M. A. (2015). Changes in spectral properties and composition of lipofuscin fluorophores from human-retinal-pigment epithelium with age and pathology. Analytical and bioanalytical chemistry, 407(4), 1075-1088.

 

Larina, I. M., Pastushkova, L. K., Tiys, E. S., Kireev, K. S., Kononikhin, A. S., Starodubtseva, N. L., Popov, Igor A; Custaud, Marc-Antoine; Dobrokhotov, Igor V; Nikolaev, Evgeny N; Kolchanov, Nikolay A, Ivanisenko, V. A. (2015). Permanent proteins in the urine of healthy humans during the Mars-500 experiment. Journal of bioinformatics and computational biology, 13(01), 1540001.

 

Vladimirov, G., Kostyukevich, Y., Hendrickson, C. L., Blakney, G. T., & Nikolaev, E. (2015). Effect of magnetic field inhomogeneity on ion cyclotron motion coherence at high magnetic field. European Journal of Mass Spectrometry, 21(3), 443-449.

 

Kostyukevich, Y., Kononikhin, A., Popov, I., & Nikolaev, E. (2015). Observation of the 16 O/18 O exchange during electrospray ionization. European Journal of Mass Spectrometry, Volume: 21   Issue: 2   Pages: 109-113   Published: 2015.

 

Kostyukevich, Y., Kononikhin, A., Popov, I., Starodubtzeva, N., Pekov, S., Kukaev, E., ... & Nikolaeva, E. (2015). Analytical potential of the in-electrospray ionization source hydrogen/deuterium exchange for the investigation of oligonucleotides. Eur. J. Mass Spectrom. 21, 59–63 (2015).

 

Kostyukevich, Y., Kononikhin, A., Popov, I., Spasskiy, A., & Nikolaev, E. (2015). In ESI‐source H/D exchange under atmospheric pressure for peptides and proteins of different molecular weights from 1 to 66 kDa: the role of the temperature of the desolvating capillary on H/D exchange. Journal of Mass Spectrometry, 50(1), 49-55.