Лаборатория белковой инженерии

Заведующий лабораторией – Янцевич Алексей Викторович
кандидат химических наук

 

 

тел. +375 (17) 267-84-33,
e-mail: yantsevich @iboch.by

 

 

 

 

 

 


О лаборатории

Cоздана в 1973 г., реорганизована 01.04.2003. После реорганизации лабораторию возглавил Усанов С.А.

С. А. Усанов начал трудовую деятельность в 1966 году после окончания СШ N 54 г. Минска на опытно-механическом заводе им. С. И. Вавилова. В 1968 г. поступил на биологический факультет Белорусского государственного университета. В 1973 г. с отличием закончил биологический факультет и был рекомендован для поступления в аспирантуру при Институте физико-органической химии АН БССР. В 1976 г. С. А. Усанов закончил аспирантуру при Институте биоорганической химии АН БССР с представлением диссертации, а в феврале 1977 г. защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата биологических наук. С 1977 г. по 1981 г. работал в должности младшего научного сотрудника, а с 1981 г. по 1987 г. - старшего научного сотрудника. С 1987 г. по 1991 г. работал в должности ведущего научного сотрудника. С 1991 г. по 2003 г. - главный научный сотрудник лаборатории химии белка, с 2003 г. – заведующий лабораторией белковой инженерии Института биоорганической химии НАН Беларуси.

В 1990 г. С. А. Усанов успешно защитил диссертацию "Структурно-функциональные закономерности монооксигеназного катализа с участием цитохрома Р450" на соискание ученой степени доктора химических наук по специальности биоорганическая химия.

За время работы в Институте биоорганической химии АН Беларуси С. А. Усанов зарекомендовал себя высококвалифицированным специалистом в области химии белка. Он является автором более чем 240 научных работ, опубликованных в белорусских и международных изданиях. Неоднократно принимал участие в международных конференциях, где выступал с пленарными лекциями. Актуальность и важность исследований по проблеме цитохpoм Р450-зависимого катализа отмечена присуждением в 1988 г. С. А. Усанову международной премии Академий наук СССР и ГДР за лучшие совместные работы в области естественных наук.

С. А. Усанов являлся членом международного консультативного совета по проблеме цитохрома Р450. Принимал участие в качестве делегата АН СССР в работе ряда международных конференций в ЧССР (1977 г., 1980 г.), ВНР (1985 г.), Австрии (1988 г.) и ГДР (1989 г.), Швеции (1990 г.), Израиле (1991 г.), Швейцарии (1991 г.). В 1990 и 1991 годах участвовал в переговорах в Финляндии. В 1981 г., 1988 г. и 1990 г. С. А. Усанов проводил экспериментальную работу в Центральном Институте молекулярной биологии АН ГДР в течение 9 месяцев. В 1987 г., 1988 г. и 1990 г. проводил научные исследования в течение 12 месяцев в университете г. Куопио (Финляндия). По приглашению Японского Общества Содействия науке в 1991 г. в качестве приглашенного профессора С. А. Усанов посетил крупнейшие центры исследований в области цитохром Р450-зависимого катализа, где прочитал цикл лекций. С 1992 по 1995 г. С. А. Усанов работал в должности профессора в Национальном Институте Влияния Окружающей Среды на Здоровье Человека в США (NIEHS Research Triangle Park, NIH, USA). С 1997 по 2001 г. С. А. Усанов работал в должности профессора в Медицинском Центре Университета Техаса в Далласе (Southwestern Medical Center at Dallas, Texas, USA).

В настоящее время в лаборатории работает 14 сотрудников (в т.ч. 1 доктор наук, 4 кандидата наук) и 4 аспиранта.


Направления научных исследований лаборатории

  • структурная химия компонентов монооксигеназных цитохром Р450-зависимых систем;
  • молекулярные механизмы ферментативного катализа и активации молекулярного кислорода с участием цитохрома Р450;
  • разработка методов получения рекомбинантных белков с заданными свойствами;
  • разработка методов качественного и количественного анализа низкомолекулярных метаболитов – продуктов ферментативного катализа;
  • метаболизм ксенобиотиков и стероидных гормонов;
  • исследование белок-белковых взаимодействий и механизма переноса электронов между компонентами монооксигеназных систем;
  • биоинформатика - разработка методов рационального дизайна лекарственных средств.

Основные достижения

  1. Разработаны высокоэффективные методы выделения белков-компонентов цитохром Р450-зависимых монооксигеназных систем;
  2. Установлена первичная аминокислотная последовательность холестерин-гидрокисилирующего цитохрома Р450scc и ряда железосеросодержащих белков – адренодоксина, гепаторедоксина и реноредоксина;
  3. Разработаны методы гетерологической экспрессии белков-компонентов цитохром Р450-зависимых монооксигеназных систем (цитохром Р450scc, адренодоксин, адренодоксин редуктаза, цитохром b5) в бактериях E. coli;
  4. С помощью направленного мутагенеза локализованы поверхностные заряженные остатки цитохрома Р450scc и адренодоксина, участвующие в образовании комплекса;
  5. Построена пространственная модель цитохрома P450scc и его комплекса с адренодоксином и идентифицированы аминокислотные остатки, участвующие во взаимодействии и образовании редокс-комплексов между белками-партнерами митохондриальной монооксигеназной системы;
  6. Показано участие цитохрома P450scc в метаболизме витамина D3 и 7-дегидро-холестерина;
  7. Осуществлено молекулярное клонирование и установлена нуклеотидная и аминокислотная последовательности цитохрома Р450с17 различных видов;
  8. Обнаружено явление переноса гема между гемопротеидами;
  9. Cозданы и внедрены в практику радиодиагностические наборы для количественного определения тиреоидных гормонов, опухолевых маркеров и регуляторных белков.

Значимые публикации последних лет

  1. Strushkevich N, Usanov SA, Park HW. Structural Basis of Human CYP51 Inhibition by Antifungal Azoles. J Mol Biol. 2010 Feb 10. [Epub ahead of print] PubMed PMID:20149798.
  2. Yantsevich AV, Gilep AA, Usanov SA. Electron transfer properties and catalytic competence of cytochrome b5 in the fusion protein Hmwb5-EGFP in reactionscatalyzed by cytochrome P450 3A4. Biochemistry (Mosc). 2009 Aug;74(8):862-73. PubMed PMID: 19817686.
  3. Yantsevich AV, Gilep AA, Usanov SA. Conformational stability of cytochrome b5, enhanced green fluorescent protein, and their fusion protein Hmwb5-EGFP. Biochemistry (Mosc). 2009 May;74(5):518-27. PubMed PMID: 19538125.
  4. Yantsevich AV, Gilep AA, Usanov SA. Mechanism of electron transfer in fusion protein cytochrome b5-NADH-cytochrome b5 reductase. Biochemistry (Mosc). 2008 Oct;73(10):1096-107. PubMed PMID: 18991555.
  5. Pechurskaya TA, Lukashevich OP, Gilep AA, Usanov SA. Engineering, expression, and purification of "soluble" human cytochrome P45017alpha and its functional characterization. Biochemistry (Mosc). 2008 Jul;73(7):806-11. PubMed PMID: 18707589.
  6. Strushkevich N, Usanov SA, Plotnikov AN, Jones G, Park HW. Structural analysis of CYP2R1 in complex with vitamin D3. J Mol Biol. 2008 Jun 27;380(1):95-106. Epub 2008 Apr 8. PubMed PMID: 18511070.
  7. Yantsevich AV, Harnostai IN, Lukashevich OP, Gilep AA, Usanov SA. Engineering, expression, purification, and physicochemical characterization of a chimeric protein, full-length cytochrome b(5)--green fluorescence protein (HMWb5--EGFP).Biochemistry (Mosc). 2007 Jan;72(1):77-83. PubMed PMID: 17309440.
  8. Pechurskaya TA, Harnastai IN, Grabovec IP, Gilep AA, Usanov SA. Adrenodoxin supports reactions catalyzed by microsomal steroidogenic cytochrome P450s.Biochem Biophys Res Commun. 2007 Feb 16;353(3):598-604. Epub 2006 Dec 15. PubMed PMID: 17188650.
  9. Strushkevich NV, Harnastai IN, Lepesheva GI, Usanov SA. Role of C-terminal sequence of cytochrome P450scc in folding and functional activity. Biochemistry (Mosc). 2006 Sep;71(9):1027-34. PubMed PMID: 17009958.
  10. Sergeev GV, Gilep AA, Estabrook RW, Usanov SA. Expression of outer mitochondrial membrane cytochrome b5 in Escherichia coli. purification of the recombinant protein and studies of its interaction with electron-transfer partners. Biochemistry (Mosc). 2006 Jul;71(7):790-9. PubMed PMID: 16903834.
  11. Cherviakovsky EM, Bolibrukh DA, Baranovsky AV, Vlasova TM, Kurchenko VP, Gilep AA, Usanov SA. Oxidative modification of quercetin by hemeproteins. Biochem Biophys Res Commun. 2006 Apr 7;342(2):459-64. Epub 2006 Feb 9. Erratum in: Biochem Biophys Res Commun. 2007 Feb 16;353(3):848. PubMed PMID: 16487485.

Научные связи

Лаборатория активно сотрудничает с научно-исследовательскими и образовательными центрами в Беларуси и за границей. Совместно с неправительственной некоммерческой организацией Structural Genomic Consortium ведется работа по определению пространственной молекулярной структуры и функций цитохромов Р450 человека. Лаборатория имеет прочные связи с несколькими исследовательскими группами под руководством видных ученых в области биохимии, среди которых профессор Р. Эстабрук (R. Estabrook), академик А. И. Арчаков (Институт биомедицинской химии имени В.Н.Ореховича РАМН). Ведутся совместные проекты с Институтом физической культуры и спорта. Осуществляется взаимодействие с Полесским государственным университетом. Постоянно поддерживается связь с бывшими сотрудниками лаборатории, которые работают ведущих университетах, институтах Национальной академии наук Беларуси и за рубежом.

 

© 2018 Институт биоорганической химии НАН Беларуси. Все права защищены.