В ИХФ, затем - в ИБХФ с 1974 г. Работал в лаборатории физико-химических основ рецепции (зав. лаб. академик Островский М.А.) Специалист в области молекулярных механизмов сенсорной трансдукции. Совместно с академиком Островским участвовал в расшифровке аминокислотной последовательности зрительного белка родопсина – первого трансмембранного белка, первичная структура которого была  определена. Впервые было установлено, что  фоторецепторная мембрана диска отличается крайне низкой проводимостью, что свидетельствует о том, что она не содержит ионных каналов (FEBS Lett. -1980, Eur.J. Biochemistry. – 1981). В серии работ была выявлена ключевая роль рН в регуляции процессов фототрансдукции в палочках сетчатки (J. Physiology. – 1990,Vision Research. – 1994,1996.)  Впервые обнаружены регулирумые циклическими нуклеотидами ионные каналы в кохлеарных волосковых клетках и показано, что их проводимость регулируется при участии сульфгидрильных групп (Exp. Eye Res. – 1990, FEBS Lett. – 1991).

С 2005 г. руководит лабораторией нейрохимии.  Основным направлением работы лаборатории  является изучение химических механизмов гибели нервных клеток при развитии патологии или  в экстремальных условиях. Поиск перспективных соединений для лечения и профилактики этих заболеваний. Поиск новых методов диагностики патологий сетчатки глаза (ишемия, диабетическая ретинопатия, увеиты и др.) и неврологических расстройств (рассеянный склероз).

В работах лаборатории установлено, что оксид азота является необходимым  и ключевым элементом развития апоптотической гибели клеток сетчатки при фотоповреждении и развитии ишемии.  Показано, что при развитии острой ишемии и инфаркта сетчатки  происходит восстановление нитритов до оксида азота, что играет важную протекторную роль. Искусственное увеличение концентрации нитритов в сосудах предотвращает развитие тромбоза (Биофизика. - 2010, 2012). Установлена важная роль оксида азота при дегенерации мышечных клеток в условиях разгрузки (Acta Astronautica. - 2011, PLoS One.  – 2014).  На основе выделенных их сетчатки антигенов разработан новый иммунологический метод ранней диагностики офтальмологических заболеваний – диабетической ретинопатии, ретинитов,  увеитов, диагностики отдаленных последствий травм глаза. Разработан метод диагностики обострений рассеянного склероза по выявлению в крови больных специфических антител. Метод защищен патентами и используется в медицинской практике российских офтальмологических центров.

 

Основные направления научной деятельности лаборатории:

Химические механизмы действия оксида азота в работе нервных клеток и  при нейродегенерации.

Нейропротекторное и нейротоксическое действие оксида азота в клетках сетчатки глаза.

Свободнорадикальные процессы в нервных клетках мозга и сетчатки глаза

Химические механизмы синаптической передачи в сетчатке глаза.

Молекулярные механизмы развития ишемии мозга и сетчатки и поиск перспективных соединений для  защиты от ишемического повреждения.

Создание новых методов диагностики патологий сетчатки на основе антигенов.

Состав лаборатории:

Аболтин Павел Валерьевич м.н.с., к.б.н.

Бугрова Анна Евгеньевна с.н.с., к.б.н.

Каламкаров Григорий Рафаэлевич, зав. лаб., д.б.н.,

Константинова Татьяна Васильевна, н.с., к.б.н.,

Шевченко Татьяна Федоровна, с.н.с.,к.б.н.

 

Список трудов

L.A. Drachev, A.D. Kaulen, G.R. Kalamakarov, M.A. Ostrovskii, V.P Skulachev.  Fast stages of photoelectric processes in biological membrane.II.Visual rhodopsin // Eur.J. Biochemistry. – 1981. - V.117. – P. 471-481.

Donner, S. Hemila, A. Koskelainen, T. Shevchenko, G. Kalamkarov. Rod phototransduction modulated by bicarbonate in the frog retina: roles of carbonic anhydrase and bicarbonate exchange. // J. Physiology. – 1990. – V. 426(1). – P. 297-316.

S.S. Kolesnikov, T.I. Rebrik, А.В.Zhainazarov, G.A.Tavartkiladze, G.R. Kalamkarov. A cyclic-AMP-gated conductance  in cochlear hair cells. FEBS Lett. – 1991. - V.290. – P. 167-170

Donner, G.R. Kalamkarov, A. Koskelainen, S.Hemila. Changes in the light-sensitive current of salamander  rods  upon manipulation of putative pH-regulating mechanisms in the inner and  outer  segment. // Vision Research. – 1994. - V. 34(8). – P. 983-994.

G.R. Kalamkarov, I.D. Pogozheva, T.F. Shevchenko, K. Donner, A. Koskelainen, S. Hemila. pH changes in frog retina upon manipulation of putative pH-regulating transport mechanisms. // Vision Research. – 1996. - V. 36(19). – P. 3029-3036.

Каламкаров Г.Р., Островский М.А. Молекулярные механизмы зрительной трансдукции. -  Монография. -  Изд. «Наука», Москва. – 2002.

V.S. Kurova, I.N. Kurochkin, G.R. Kalamkarov, A.E. Bugrova, K.Yu. Fedortchenko, S.D. Varfolomeev. Structural and catalytic polymorphism of human enzymes. Novel potential platforms for biomedical diagnostics. // Biotechnol Adv. - 2009. – V. 27. № 6. – P. 945-959.

Каламкаров Г.Р., Константинова Т.С., Бугрова А.Е., Шевченко Т.Ф., Цапенко И.В., Зуева М.В., Иванов А.Н. Нитриты могут восстанавливаться в ретинальных сосудах при гипоксии и защищать сетчатку от ишемии и апоптоза. // Биофизика. - 2010. - Т. 55. - №4. - С.687-694

Kartashkina, Y. Lomonosova, A.E. Bugrova, O.V. Turtikova, G.R. Kalamkarov, T.L. Nemirovskaya. Prevention of muscle fibers atrophy during gravitational unloading: The effect of L-arginine administration. // Acta Astronautica. - 2011. - V. 68. - N 9-10. - P.1486-1494

Нероев В.В., Зуева М.В., Каламкаров Г.Р. // Молекулярные механизмы ретинальной ишемии. Вестник офтальмологии. – 2010. - Т.126. - №3. – С. 59-62.                                

Константинова Т.С., Бугрова А.Е., Шевченко Т.Ф., Ванин А.Ф., Каламкаров Г.Р. Изменение содержания оксида азота регулирует развитие апоптоза в сетчатке глаза // Биофизика. - 2012. - Т.57. - Вып.2. - С. 325-330.

Ломоносова Ю.Н., Каламкаров Г.Р., Бугрова А.Е.,  Шевченко Т.Ф, Карташкина Н. Л., Лысенко Е.А., Шенкман Б.С., Немировская .Т. Л. Роль NO-синтазы в регуляции белкового метаболизма растянутой m. Soleus крыс при функциональной разгрузке // Биохимия. -2012. - Т.77. - №2. - С. 256-266.                       

 

П.П. Левин, П.В. Аболтин, Т.С. Константинова, Т.Ф. Шевченко, Г.Р. Каламкаров.

Исследование спектрально-кинетических характеристик  триплетного состояния полностью транс-ретиналя в водных растворах ретиналь-связывающих белков и липосом  методом лазерного фотолиза // Химия высоких энергий. - 2013. - Т. 47. - № 3. - С. 1–4.                                                                                               

 

П.В. Аболтин, Т.Ф. Шевченко, К.Б. Шумаев, Г.P. Каламкаpов. Фотоиндуцированная генерация активных форм кислорода производными и конъюгатами ретиналя // Биофизика. - 2013. - Т. 58. - Вып. 2. - С. 246–251.

Г.Р. Каламкаров, А.Е. Бугрова, Т.С. Константинова, Т.Ф. Шевченко. Эндогенное содержание оксида азота в клеточных слоях сетчатки глаза // Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. - 2014. - Т. 100. - № 7. - С. 852-860.

Lomonosova Y.N., Shenkman B.S., Kostrominova T.Y., Nemirovskaya T.L., Kalamkarov G.R. L-arginine supplementation protects exercise performance and structural integrity of muscle fibers after a single bout of eccentric exercise in rats.  // PLoS One.  – 2014. - V. 9. -№4. - P e94448.

 

Публикации сотрудников лаборатории нейрохимии за 2015 год (зав. лаб. Г.Р. Каламкаров)

 

- опубликованные и поданные в печать статьи в монографиях, сборниках трудов:

 

Г.Р. Каламкаров, А.Е. Бугрова, Т.С. Константинова, Т.Ф. Шевченко. Молекулярные механизмы нейродегенерации клеток сетчатки при ишемии //«Нейродегенеративные заболевания: от генома до целостного организма» с 465-488, Наука, 2015г