ЛАБОРАТОРИЯ РЕГУЛЯЦИИ БИОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ИММУННЫХ ПРОЦЕССОВ

Лаборатория регуляции биоэнергетических и иммунных процессов

Заведующий - доктор физ.-мат. наук, профессор  Тихонов Александр Николаевич

Телефон: (495) 939-74-42

 

А.Н.Тихонов - выпускник кафедры биофизики физического факультета МГУ имени М.В.Ломоносова (1972), в 1974 г. защитил кандидатскую диссертацию (научный руководитель - докт. хим. наук, профессор Л.А.Блюменфельд), в 1987 г. защитил докторскую диссертацию. С 1975 г. – сотрудник кафедры биофизики физического факультета МГУ. В ИБХФ РАН работает с 2004 г. Лауреат Ломоносовской премии МГУ за научную работу (2001 г., совместно с Л.А.Блюменфельдом и В.А.Твердисловым). Области научных интересов – биофизика и биохимическая физика, биоэнергетика, магнитная радиоспектроскопия.

 

Основные направления исследований лаборатории

 

  • Физико-химические механизмы трансформации энергии в хлоропластах – энергопреобразующих органеллах растительной клетки:

- механизмы энергетического сопряжения электронного и протонного транспорта с процессами синтеза АТФ в хлоропластах;

- светозависимая регуляции электронного транспорта в хлоропластах;

- механизмы защиты фотосинтетического аппарата растений от светового стресса;

- математическое моделирование электронного и протонного транспорта в хлоропластах.

  • Регуляция иммунных процессов:

- изучение особенности образования и роли оксида азота в организме, тканях животных и клетках иммунной системы в условиях гипоксии.

- изучение роли доноров оксида азота в усилении действия химиотерапевтических противоопухолевых препаратов (циклофосфан и др.) и молекулярных механизмов действия этих соединений в комбинациях с гидроксамовыми кислотами и антиоксидантами.

 

Лаборатория регуляции биоэнергетических и иммунных процессов была организована выдающимся отечественным биофизиком, проф. Л.А.Блюменфельдом. Лаборатория вошла в состав Института биохимической физики с момента его образования в 1996 г. Научные направления лаборатории сформировались ранее, в лаборатории физической химии биополимеров Института химической физики РАН, созданной Л.А.Блюменфельдом по инициативе акад. Н.Н.Семенова. За время, прошедшее с момента образования лаборатории, основные направления исследований остались прежними (исследование механизмов трансформации энергии в биоэнергетических системах клетки, А.Н.Тихонов, О.П.Самойлова, В.В.Птушенко), однако появились новые направления, связанные с изучением механизмов регуляции иммунных процессов (З.В.Куроптева, Л.М.Байдер). Организатор лаборатории - Л.А.Блюменфельд – один из пионеров применения метода электронного парамагнитного резонанса (ЭПР) для изучения биологических систем. Спектроскопия ЭПР лежит в основе большинства экспериментальных исследований, проводимых в лаборатории регуляции биоэнергетических и иммунных процессов. Метод ЭПР позволяет следить за процессами электронного транспорта и окислительно-восстановительными реакциями в биохимических системах. Наряду с экспериментальными исследованиями в области биохимической физики биоэнергетических и иммунных процессов, в лаборатории ведутся теоретические исследования механизмов регуляции биоэнергетических процессов.

 

Состав лаборатории

 

Куроптева Зоя Вениаминовна, докт. биол. наук, в.н.с.

Байдер Лариса Михайловна, канд. хим. наук, ст.н.с;

Самойлова Ольга Петровна, канд. биол. наук, н.с.

Птушенко В.В., канд. физ.-мат. наук, н.с.

Избранные публикации сотрудников лаборатории

 

  1. Blumenfeld L.A., Tikhonov A.N. (1994) Biophysical Thermodynamics of Intracellular Processes. Molecular Machines of the Living Cell. Springer-Verlag, New-York, 178 pages with 54 illustrations.
  2. Trubitsin B.V., Tikhonov A.N. «Determination of a transmembrane pH difference in chloroplasts with a spin label Tempamine». Journal of Magnetic Resonance, v.163, pp.257-269 (2003).  
  3. Ikryannikova L.N., Ustynyuk L.Yu., Tikhonov A.N. «DFT Study of nitroxide radicals. Effects of solvent on structural and electronic characteristics of 4-amino-2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-N-oxyl».  J. Physical Chemistry A, v.108, pp.4759-4768 (2004).
  4. Trubitsin B.V., Ptushenko V.V., Koksharova O.A., Mamedov M.D., Vitukhnovskaya L.A., Grigor’ev I.A., Semenov A.Yu., Tikhonov A.N.  «EPR study of electron transport in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803. Oxygen-dependent interrelations between photosynthetic and respiratory electron transport chains». – Biophys. Acta, v. 1708, pp. 238-249 (2005).
  5. Dementiev A.A., Baikov A.A., Ptushenko V.V., Khomutov G.B., Tikhonov A.N. «Biological and polymeric self-assembled hybrid systems: structure and properties of thylakoid /polyelectrolyte complexes». Biochim. Acta, v. 1712, pp. 9-16 (2005).
  6. Ptushenko V.V., Ikryannikova L.N., Grigor’ev I.A., Kirilyuk I.A., Trubitsin B.V., Tikhonov A.N. «Interaction of imidazoline and imidazolidin-based derivatives of nitroxide radicals with chloroplasts». Applied Magnetic Resonance, v.30, рр. 329-343 (2006).
  7. Tikhonov A.N., Agafonov R.V., Grigor’ev I.A., Kirilyuk I.A.,  Ptushenko V.V., Trubitsin B.V. «Spin-probes designed for measuring the intrathylakoid pH in chloroplasts». Biophis. Acta, v.1777, pp.285-294 (2008). DOI:10.1016/j.bbabio.2007.12.002
  8. Байдер Л.М.,Реутов В.П., Крушинский А.Л., Кузенков В.С., Сорокина Е.Г., Кошелев В.Б., Фадюкова О.Е., Жумабаева Т.Т., Комисарова Л.Х., Пинелис В.Г.,Косицын Н.С., Куроптева З.В. «Исследование методом ЭПР влияния гипоксии на образование оксида азота (NO) в крови крыс линии Крушинского-Молодкиной». Биофизика, Т. 54, № 5, с. 894-899 (2009).
  9. Ikriannikova L.N., Ustynyuk L.Yu., Tikhonov A.N. «DFT study of nitroxide radicals: explicit modeling of solvent effects on the structural and electronic characteristics of 4-amino-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine-N-oxyl». Magnetic Resonance in Chemistry, 48, pp. 337–349 (2010). DOI:10.1002/mrc.2585
  10. Романовский Ю.М., Тихонов А.Н. « Молекулярные преобразователи энергии живой клетки. Протонная АТР-синтаза – вращающийся молекулярный мотор». Успехи физических наук, Т.180, №9, С. 931-956 (2010).
  11. Куроптева З.В.,Реутов В.П., Байдер Л.М., Белая О.Л., Крушинский А.Л., Кузенков В.С., Молдалиев Ж.Т. «Влияние гипоксии на образование оксида азота в тканях сердца животных».  Докл. РАН, Т. 441, № 3, с. 406-409 (2011).
  12. Kuvykin I.V., Ptushenko V.V., Vershubskii A.V., Tikhonov A.N. «Regulation of electron transport in C3 plant chloroplasts in situ and in silico. Short-term effects of atmospheric СО2 and О2». Biochim. Acta, 1807, 336-347 (2011). DOI:10.1016/j.bbabio.2010.12.01
  13. Samoilova O.P., Ptushenko V.V., Kuvykin I.V., Kiselev S.A., Ptushenko O.S., Tikhonov A.N. «Effects of light environment on the induction of chlorophyll fluorescence in leaves: A comparative study of Tradescantia species of different ecotypes». BioSystems, 105, 41–48 (2011). DOI:1016/j.biosystems.2011.03.003   
  14. Ptushenko V.V., Ptushenko E.A., Samoilova O.P., Tikhonov A.N. «Chlorophyll fluorescence in the leaves of Tradescantia species of different ecological groups: Induction events at different intensities of actinic light». BioSystems, 112, 85-97 (2013). DOI:10.1016/j.biosystems.2013.08.001
  15. Богатыренко Т.Н., Коновалова Н.П., Сипягин А.М., Богатыренко В.Р., Куроптева З.В., Байдер Л.М., Сашенкова Т.Е., Фёдоров Б.С. «Полифункциональное действие биологически активных соединений в усилении противоопухолевой химиотерапии циклофосфана». Известия РАН. Серия химическая. № 5. С.1187-1191 (2014).
  16. Tikhonov A. «pH-Dependent regulation of electron transport and ATP synthesis in chloroplasts». Photosynthesis Research, 116, 511-534 (2013). DOI: 10.1007/s11120-013-9845-y
  17. Tikhonov A.N., Vershubskii A.V. « Computer modeling of electron and proton transport in chloroplasts». BioSystems, 121, 1-21 (2014). http://dx.doi.org/10.1016/j.biosystems.2014.04.007
  18. Tikhonov A. «The cytochrome b6f complex at the crossroad of photosynthetic electron transport pathways». Plant Physiology and Biochemistry, 81, 163-183 (2014). DOI:10.1016/j.plaphy.2013.12.011
  19. Tikhonov A.N. «Induction events and short-term regulation of electron transport in chloroplasts: An overview». Photosynthesis Research, 125, 65-94 (2015). DOI:10.1007/s11120-015-0094-0

 

2015 год:

- опубликованные статьи в отечественных журналах – 5 статей

 

  1. Богатыренко Т.Н., Куроптева З.В., Байдер Л.М., Сашенкова Т.Е., Мищенко Д.В., Богатыренко В.Р., Коновалова Н.П. «Влияние аскорбиновой кислоты на химиотерапевтическое действие цитостатиков и их комбинаций с нитратом натрия и гидроксамовыми кислотами». Известия РАН. Серия химическая. № 10. С.48-55 (2015).

  2. Куроптева З.В., Реутов В.П., Байдер Л.М., Крушинский А.Л. «Комплексы оксида азота с гемоглобином и парамагнитные металлоферменты в мозге и крови млекопитающих после кратковременной гипоксии».  Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. Т.115. №10. С.57-62 (2015).

  3. Птушенко В.В., Марцевич С.Ю. «Пыль: сердечный отклик». Наука и жизнь, № 1, с. 36-38 (2015).

  4. Птушенко В.В. «Ледяная физика». Наука и жизнь, № 3, с. 38-41 (2015).

  5. Птушенко В.В. «Метан из растений». Наука и жизнь, № 6, с. 56-58 (2015).

 

 

- опубликованные статьи в иностранных журналах – 8 статей

 

  1. Tikhonov A.N. Induction events and short-term regulation of electron transport in chloroplasts: An overview. Photosynthesis Research, v.125, pp.65-94 (2015). DOI10.1007/s1112001500940

  2. Trubitsin B.V., Vershubskii A.V., Priklonskii V.I., Tikhonov A.N. Short-term regulation and alternative pathways of photosynthetic electron transport in Hibiscus rosa-sinensis Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology, v.152, pp.400-415 (2015). DOI:10.1016/j.jphotobiol.2015.07.015

  3. Kuropteva Z.V., Belaya O.L., Baider L.M., Bogatyrenko T.N. The Effect of Antioxidant Drug Mexidol on Bioenergetic Processes and Nitric Oxide Formation in the Animal Tissues.  Oxidation Communications, v. 38(1), pp.85-93 (2015). 

  4. Dyakov M., Insarova I., Kharabadze D., Ptushenko V., Shtaer O. “Influence of extreme ambient temperatures and anaerobic conditions on Peltigera aphthosa (L.) Willd. viability”. Life Sciences in Space Research, v.7, pp.66-72. (2015).

  1. Ptushenko V.V., Avercheva O.V., Bassarskaya E.M., Berkovich Yu.A., Erokhin A.N., Smolyanina S.O., Zhigalova T.V. “Possible reasons of a decline in growth of Chinese cabbage under a combined narrowband red and blue light in comparison with illumination by high-pressure sodium lamp”. Scientia Horticulturae, v.194, pp.267-277 (2015). http://dx.doi.org/10.1016/j.scienta.2015.08.021.

  2. Ptushenko V.V., Cherepanov D.A., Krishtalik L. “Electrostatics of the Photosynthetic Bacterial Reaction Center. Protonation of Glu L 212 and Asp L 213 – a new method of calculation”. Biochimica et Biophysica Acta (BBA- Bioenergetics), v.1847, pp.1495-508 (2015). http://dx.doi.org/10.1016/j.bbabio.2015.07.010.

  3. Fesenko I.A., Arapidi G.P., Skripnikov A.Yu, Alexeev D.G., Kostryukova E.S., Manolov A.I., Altukhov I.A., Khazigaleeva R.A., Seredina A.V., Kovalchuk S.I., Ziganshin R.H., Zgoda V.G., Novikova S.E., Semashko T.A., Slizhikova D.K., Ptushenko V.V., Gorbachev A., Govorun V.M., Ivanov V.T. «Specific pools of endogenous peptides are present in gametophore, protonema, and protoplast cells of the moss Physcomitrella patens». BMC plant biology15(1), p. 87 (2015).

  4. Ptushenko, V., & Chertkova, R. V. (2015). The experimental determination of redox-potential of mutated cytochrome c with eight charge changing substitutions. bioRxiv, 015131. (препринт).

 

- опубликованные и поданные в печать монографии, учебники: - 1 учебник

 

Потапова Т.В., Баль Л.В., Бойцова Л.Ю., Петрова Ю.В., Птушенко В.В. Методическое пособие «Организация и проведение конкурсов исследовательских проектов с участием детей до 10-12 лет в области естествознания». Департамент образования города Москвы. 100 с. (Подано в печать)

 

- опубликованные статьи в монографиях, сборниках трудов:

 

  1. Вершубский А.В., Мишанин В.И., Приклонский В.И., Тихонов А.Н. (2015) Математическое моделирование электронного транспорта, сопряженного с синтезом АТФ в хлоропластах с учетом латеральной гетерогенности тилакоидов. Материалы XI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и их использование». Пущино, стр. 200-203. Изд-во РУДН, Москва.

  2. Мишанин В.И., Беньков М.А., Минин А.А., Пацаева С.В., Птушенко В.В., Соловченко А.Е., Тихонов А.Н. (2015) Сравнительное исследование биофизических и биохимических показателей фотосинтетического аппарата листьев двух видов традесканции (T. fluminensis и T. sillamontana). Материалы XI Международного симпозиума «Новые и нетрадиционные растения и их использование». Пущино, стр. 254-258. Изд-во РУДН, Москва.
Яндекс.Метрика