Сайт в стадии разработки [Старая версия сайта]
Самый цитируемый биологический институт РФ *
PDF Печать E-mail
Принадлежит к подразделению: Отдел биохимии вирусов растений
Руководитель: доктор химических наук, Дрыгин Юрий Федорович

Лаборатория была организована А.А.Богдановым в Отделе химии и биохимии нуклеопротеидов НИИФХБ им.А.Н.Белозерского МГУ в 1992 году. В 2009 г. лаборатория была переведена в Отдел биохимии вирусов растений НИИ ФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ.

Область интересов
Химия и биохимия нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов, Молекулярная биология, Молекулярная вирусология, Молекулярная диагностика вирусных инфекций растений и животных, Электронная и атомно-силовая микроскопия нуклеиновых кислот и нуклеопротеидов, нанобиотехнологии.

Направления исследований

Изучение природных ковалентных соединений нуклеиновых кислот и белков

Главная тема исследований – выделение, структурный и функциональный анализ вирусных и клеточных ковалентных соединений нуклеиновых кислот и белков (полученные результаты представлены в обзоре [Drygin Y.F., Nucleic Acids Research, v. 26, no. 21, 1998, pp. 4791-4796]). В лаборатории ведется поиск гипотетических клеточных ковалентных соединений РНК-белок, связанных друг с другом фосфодиэфирной связью, подобно тому, как это установлено для вирусных соединений РНК-белок ВПг. В качестве инструмента для поиска используются антитела к химической структуре «узла связи, CLU (Tyr-pUp)» РНК и ВПг пикорнавирусов.

В рамках этого проекта находится исследование механизмов образования и диссоциации природных ковалентных соединений РНК-белок. В частности, мы разработали несколько схем выделения фермента, катализирующего гидролиз фосфодиэфирной связи между РНК пикорнавирусов и концевым белком ВПг (VPg-unlinkase). Результаты исследования этого фермента, его субстратной специфичности опубликованы в нескольких работах [Дрыгин Ю.Ф. и др., Биохимия, 51, №2, 249-259, 1986; Yu.F.Drygin et al., FEBS Lett., v. 239, N2, 343-346 (1988); Drygin Y. et al, Chromatographia, v.45, no. 1,133-137, 1997; Юсупова Р.А. и др., Биохимия, т. 65, №10, 1440-1449, 2000; Гулевич А.Ю., Биохимия, т.66, №3, 425-430, 2001; Гулевич А.Ю. и др, Биохимия, т.67, №6, 741-749, 2002].

Антитела к «узловой структуре» ковалентного соединения РНК-ВПг пикорнавирусов

Нами были синтезированы модельные соединения, имитирующие «узловую структуру» ковалентного соединения РНК-ВПг пикорнавирусов и на их основе получены антигены и аффинные сорбенты для выделения антител. Как инструмент для поиска используются антитела к химической структуре «узла связи, CLU (сovalent linkage unit,Tyr-pUp)» РНК и ВПг пикорнавирусов. Специфичность антител к CLU была доказана совпадением «окраски» клеток HeLa, инфицированных вирусом ЭМК, антителами к CLU и к белку ВПг при конфокальной микроскопии.

Рис. 1. Колокализация VPg и CLU после двойного иммуноокрашивания клеток HeLaРис. 1. Колокализация VPg и CLU после двойного иммуноокрашивания клеток HeLa На Рис. 1. изображена колокализация VPg и CLU после двойного иммуноокрашивания клеток HeLa, зараженных HRV2. Клетки, меченные при помощи анти-VPg антител и IgG коньюгированных с анти-rabbit-TRITC, далее фиксировались формальдегидом и инкубировались с  anti-CLU антителами и anti-rabbit IgG, коньюгированными с FITC. (a) TRITC канал, (b) FITC канал и (c) наложение. Масштабная полоска 10 нм.

Подробнее о данном проекте Вы можете узнать из работ [Шабанов А.А и др., Биохимия, т.61, №6, 1106-1118, 1996; Bordunova O.A. et al., FEBS Lett., 422, N1, 57-60, 1998; Иванова О.А. и др., Биохимия , т. 70, №9, 1258-1266, 2005; Gavryushina E. et al., Journal of Virological Methods, 171, 206–211, 2011].

Антитела к вирусным геномам. В ходе исследования мы открыли, что антитсыворотки к вирусным нуклеиновым кислотам содержат фракцию антител, специфически узнающих антигенные детерминанты вирусных РНК. В настоящее время мы планируем идентифицировать специфичные для вирусных РНК риботопы.

 

Атомно-силовая микроскопия (АСМ) и просвечивающая электронная микросопия РНК и рибонуклеопротеидов

Рис. 2. АСМ комплекса РНК-ВПг вируса энцефаломиокардита и антител к ВПг Рис. 2. АСМ комплекса РНК-ВПг вируса энцефаломиокардита и антител к ВПг Мы широко используем АСМ для изучения вирусов, рибонуклеопротеидов и вирусных РНК. На Рис 2. можно видеть комплекс антител к вирусному белку ВПг и природного ковалентного соединения РНК-VPg вируса энцефаломиокардита в  режиме прерывистого контакта АСМ.

Подробнее об этом направлении Вы можете узнать в работах [Drygin Y.F, et al., Surface Investigation, v.15, 1127-1134, 2000; Dubrovin E.V. et al., Nanomedicine, v.3, no.2, 128-131, 2007; Сушко А.Д. и др., Коллоидный журнал, т. 72, № 3, с. 1–6., 2010]. 

Рис. 3. Полярное связывание наночастиц платины с вирусом табачной мозаикиРис. 3. Полярное связывание наночастиц платины с вирусом табачной мозаики

 

 

 

 

 

В лаборатории развиваются методы получения и анализа  вирусов, металлизированных  наночастицами металлов. На Рис. 3. можно видеть полярное связывание наночастиц платины с вирусом табачной мозаики.

 

Молекулярная диагностика вирусных инфекций

Совместно с кафедрой вирусологии МГУ, ЗАО НВО «Иммунотех» и ГНУ НИИ картофельного хозяйства РСХА нами разработано несколько технологий молекулярной диагностики вироидной и вирусных инфекций растений и животных клеток, а именно: комбинированная технология МГА-ИФА (ДНК-зонд-ИФА) и иммуноферментного анализа, комбинированная технология ОТ-ПЦР-ДНК-зонд-ИФА, технология ДНК-чипов (DNA array) и технология иммунохроматографии на тест-полосках для лабораторной диагностики и диагностики в поле вирусных заболеваний картофеля.

Рис. 4. Тест-система на Y-вирус картофеля

а) препарат вируса Y картофеля (1 мкг/мл); (+)контроль.

б) экстракт из листьев зараженного картофеля; (анализ).

в) экстракт из листьев здорового растения картофеля; (-)контроль.

г) экстракт из листьев картофеля, зараженного ХВК. (-)контроль.

1 - контрольная область (вторичные антитела);

2 - аналитическая область (первичные антитела);

3 – область нанесения конъюгата первичных IgG-Au.

ч.квадрат – зона нанесения сока растения

Время реакции 2-5 мин. Объем пробы <100 мкл. Экстракты не осветляли центрифугированием.

В процессе выполнения этого проекта для массовой молекулярной диагностики вироидной и вирусных инфекций нами были получены два международных патента:

DRYGIN, J F., ATABEKOV, I G.,KONDAKOVA, O.A.,CHIRKOV, S.N.,GAVRYUSHINA, E.S., WO/2008/150187) USE OF AMMONIUM TRICHLOROACETATE IN THE FORM OF AN AGENT FOR DISSOCIATING NATURAL NUCLEIC ACID COMPLEXES AND A RNA EXTRACTING METHOD,  WO/2008/150187, PCT/RU2007/000310.    

Yu.F. Drygin, O.A. Kondakova S.N. Chirkov, R.A.Zinovkin, V.I.Kiseleva,В.И. Киселева, J.G. Atabekov (WO/2009/123494, PCT/RU2008/000198 – patent USA) «METHOD FOR SIMULTANEOUSLY DETECTING A PLURALITY OF RNA SEQUENCES IN A BIOLOGICAL SAMPLE», WO/2009/123494 ,   PCT/RU2008/000198.  

Yu.F. Drygin, S.N. Chirkov, O.A. Kondakova, R.A. Zinovkin, P.A. Ivanov, A.N. Blintsov, E.S. Gavryushina, A.V. Zherdev, N.A. Byzova, B. B. Dzantiev, J.G. Atabekov "High-sensitive technologies for molecular diagnostics of potato virus and viroid infections". Potato Production and Innovative Technologies (eds. A.J. Haverkort, B.V. Anisimov), Wageningen Acad.Publishers, 2007, pp.274-285.

Подробнее о проекте можно узнать в наших работах [Drygin Y.F., et al., FEBS Lett. v.309, N3, p.350-352, 1992; Дрыгин Ю.Ф. и др., Доклады РАСХН,  т. 6, №1, 24-25, 1996; Кондакова О.А., Биотехнология, т.4 83-90, 1999;  Дрыгин Ю.Ф. и др, Биохимия, т.74, вып. 9, 1212-1220, 2009; Appl. Microbiol. Biotechnol. v. 93, 179–189, 2012].

Грантовая поддержка и премии

В лаборатории проводилась и проводится работа по 13 грантам РФФИ и 2 Госконтрактам Минобразования РФ. Результаты работы лаборатории многократно были представлены на Российских и Международных конференциях и ВВЦ (3 малых золотых медали ВВЦ).

В данный момент: грант РФФИ 12-04-017-11-а  (2012-14 гг.) «Выделение и характеристика клеточных ковалентных рибонуклеопротеидов, в которых белок и РНК связаны фосфодиэфирной связью»

Педагогическая деятельность

Сотрудники лаборатории ведут семинары у студентов 3 и 4-го курсов кафедры вирусологии Биологического факультета МГУ. Е.С.Гаврюшина (к.б.н.) читает лекции и ведет семинары в Университете пищевых производств.

Приглашение к сотрудничеству

Для сотрудничества приглашаются как дипломированные, так и недипломированные высококвалифицированные биологи и химики, заинтересованные в совместной работе.
Студентам: в лаборатории имеется постоянная возможность для выполнения дипломных и диссертационных работ в области молекулярной биологии и биохимии нуклеопротеидов, вирусологии и молекулярной диагностики вирусных инфекций. Совместно с кафедрой вирусологии начата работа, связанная с нанотехнологиями и наномедициной. Предпочтение отдается студентам, проявляющим интерес к экспериментальной работе.
Соискателям: соискатели кандидатской степени должны иметь опыт работы в одной из следующих областей: молекулярной биологии, химии и биохимии нуклеопротеидов,  атомно-силовой и электронной микроскопии биологических макромолекул, молекулярной диагностике вирусных инфекций, наномедицине.
Если Вы готовы к совместной работе, свяжитесь, пожалуйста, с Юрием Дрыгиным.

Обновлено 24.04.2012 09:03
Все статьи
  1. Drygin Y.F., Blintsov A.N., Grigorenko V.G., Andreeva I.P., Osipov A.P., Varitzev Y.A., Uskov A.I., Kravchenko D.V., Atabekov J.G. (2012) Highly sensitive field test lateral flow immunodiagnostics of PVX infection. Appl. Microbiol. Biotechnol., 93 (1): 179-189. >>

  2. Gavryushina E.S., Bryantseva S.A., Nadezhdina E.S., Zatsepin T.S., Toropygin I.Y., Pickl-herk A., Blaas D., Drygin Y.F. (2011) Immunolocalization of Picornavirus RNA in infected cells with antibodies to Tyr-pUp, the covalent linkage unit between VPg and RNA. Journal of Virological Methods, 171 (1): 206-211.

  3. Sushko A.D., Yaminskii I.V., Gavryushina E.S., Drygin Y.F. (2010) Release of ribonucleic acid from human common cold HRV 2 virus in acidic medium. Colloid Journal, 72 (4): 559-564.

  4. Drygin Y.F., Blintsov A.N., Osipov A.P., Grigorenko V.G., Andreeva I.P., Uskov A.I., Varitsev Y.A., Anisimov B.V., Novikov V.K., Atabekov J.G. (2009) High-Sensitivity Express Immunochromatographic Method for Detection of Plant Infection by Tobacco Mosaic Virus. Biochemistry-Moscow, 74 (9): 986-993.

  5. Ivanova O.A., Venyaminova A.G., Repkova M.N., Drygin Y.F. (2005) Polyclonal antibodies against a structure mimicking the covalent linkage unit between picornavirus RNA and VPg: An immunochemical study. Biochemistry-Moscow, 70 (9): 1038-1045.

  6. Dubrovin E.V., Kirikova M.N., Novikov V.K., Drygin Y.F., Yaminsky I.V. (2004) Study of the peculiarities of adhesion of tobacco mosaic virus by atomic force microscopy. Colloid Journal, 66 (6): 673-678.

  7. Gulevich A.Y., Yusupova R.A., Drygin Y.F. (2002) VPg unlinkase, the phosphodiesterase that hydrolyzes the bond between VPg and picornavirus RNA: A minimal nucleic moiety of the substrate. Biochemistry-Moscow, 67 (6): 615-621.

  8. Gulevich A.Y., Yusupova R.A., Drygin Y.F. (2001) A phosphodiesterase from ascites carcinoma Krebs II cells specifically cleaves the bond between VPg and RNA of encephalomyocarditis virus. Biochemistry-Moscow, 66 (3): 345-349.

  9. Yusupova R.A., Gulevich A.Y., Drygin Y.F. (2000) Isolation from ascites carcinoma Krebs II cells of an unlinking enzyme hydrolyzing a covalent bond between picornavirus RNA and VPg. Biochemistry-Moscow, 65 (10): 1219-1226.

  10. Drygin Y.F. (1998) Natural covalent complexes of nucleic acids and proteins: some comments on practice and theory on the path from well-known complexes to new ones. Nucleic Acids Research, 26 (21): 4791-4796.

  11. Drygin Y.F., Bordunova O.A., Gallyamov M.O., Yaminsky I.V. (1998) Atomic force microscopy examination of tobacco mosaic virus and virion RNA. FEBS Letters, 425 (2): 217-221.

  12. Bordunova O.A., Turina O.V., Nadezhdina E.S., Shatskaya G.S., Veiko V.P., Drygin Y.F. (1998) Antibodies against EMC virus RNA-VPg recognize Tyr-(5 ' P -> O)-pU and immunostain infected cells. FEBS Letters, 422 (1): 57-60.

  13. Viryasov M.B., Yusupova R.A., Shatskaya G.S., Drygin Y.F. (1997) Liquid chromatography purification and study of uridilylpolynucleotide-(5'P->O)-tyrosine phosphodiesterase. Chromatographia, 45: 133-137.

  14. Shabanov A.A., Kalyuzhny A.A., Gottikh M.B., Drygin Y.F. (1996) Natural substrates and their synthetic models for uridylyl Polynucleotide(5'P->O)-tyrosine phosphodiesterase, an enzyme that hydrolyzes the covalent bond between picornaviral RNA and VPg. Biochemistry-Moscow, 61 (6): 794-803.

  15. Drygin Y.F., Sakhuriya I.B., Vorobev I.I., Dikhanov G.G., Podladchikova O.N. (1995) Detection of Yersinia pestis and Y-pseudotuberculosis by PCR amplification of 16S rRNA and its genes. Molecular Biology, 29 (6): 791-797.

  16. Drygin Y.F., Korotaeva S.G., Dorokhov Y.L. (1992) Direct RNA-Polymerase Chain-Reaction for Tmv Detection in Crude Cell-Extracts. FEBS Letters, 309 (3): 350-352.

  17. Drygin Y.F., Buzmakov A.V., Teterina N.L., Morozov S.Y. (1992) Nonradioactive Diagnosis of Viral-Infections with DNA-Peroxidase Probes. Molecular Biology, 26 (1): 45-53.

  18. Sapotskii M.V., Drygin Y.F. (1990) Characteristics of Radish Mosaic-Virus RNA - Terminal Structures and Translation Products. Biochemistry-Moscow, 55 (8): 1071-1076.

  19. Drygin Y.F., Zuklys K.L., Terskich A.V., Bogdanov A.A. (1988) A Protein Covalently Bound to Cole1 DNA. European Journal of Biochemistry, 175 (1): 57-63.