Татьяна Семеновна Орецкая

Отдел организован в 1966 г.; его первым руководителем была лауреат Ленинской и Государственной премий профессор З.А.Шабарова (1966 – 1999 гг.). С 1999 года по настоящее время отдел возглавляет профессор Т.С.Орецкая.

Основные сотрудники отдела: дхн М.Б. Готтих, дхн В.Л. Друца; кхн М.Г. Ивановская, кхн Е.А. Кубарева, кхн Е.А. Романова.

Отдел ведет научные исследования по следующим основным направлениям. Создание новых типов модифицированных олигонуклеотидов, изучение с их помощью различных аспектов белково-нуклеиновых взаимодействий, молекулярного узнавания и использование их в антисенсовой и сенсовой биотехнологии. Введение новых модификаций, в том числе химически активных групп, в углеводофосфатный остов одно- и двухспиральных нуклеиновых кислот. Использование предварительно активированных ДНК- и РНК-дуплексов для зондирования активных центров и центров связывания ферментов нуклеинового обмена, факторов транскрипции человека и трансактивирующих белков ВИЧ-1, а также в качестве белковых “ловушек” и модуляторов генной транскрипции. Получение олигонуклеотидопептидных конъюгатов, способных проникать в клетку и специфически ингибировать трансляцию мРНК (антисенсовый эффект). Создание олигонуклеотидных производных, несущих нерадиоактивные зонды, антибиотики, стероиды, интеркаляторы. Определение структурных основ специфичности и механизма действия ферментов нуклеинового обмена: эндонуклеаз рестрикции, ДНК-метилтрансфераз, ферментов репарации, ретровирусных интеграз; разработка новых модельных систем для изучения этих белков.

Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. Ряд грантов РФФИ, в том числе РФФИ-НЦНИ, гранты программы "Университеты России", Минобрнауки РФ, INTAS, The 6th Framework Programme (European Commission).

Основные научные достижения отдела. Разработана стратегия и создана синтетическая база для получения модифицированных олигодезоксирибонуклеотидов. Предложена универсальная схемя введения модифицированных звеньев в олигодезоксирибонуклеотиды в процессе автоматического химического синтеза. Предложены и разработаны простые и эффективные методы синтеза модифицированных олигонуклеотидов, содержащих амино-, альдегидную, карбоксильную, гидразино-, -дикето- и -диаминофункции в 2’-положении углеводного фрагмента. Разработаны схемы синтеза конъюгатов модифицированных олигонуклеотидов с маркерными и репортерными соединениями, а также пептидами [Zubin et al. Oligonucleotide-peptide conjugates as potential antisense agents. FEBS Lett. 1999; 456: 59-62; Zatsepin et al. Synthesis of peptide-oligonucleotide conjugates with single and multiple peptides attached to 2'-aldehydes through triazolidine, oxime and hydrazine linkages. Bioconjugate Chem. 2002; 13: 822-30]. Комбинацией автоматического твердофазного синтеза и постсинтетических процедур получены мономодифицированные ДНК-дуплексы, содержащие новые типы реакционноспособных группировок в углеводофосфатном остове [Naryshkin et al. Chemical cross-linking of the human immunodeficiency virus type 1 Tat protein to synthetic models of the RNA recognition sequence TAR containing site-specific trisubstituted pyrophosphate analogues. Biochemistry. 1997; 36: 3496-505; Metelev et al. New chemically reactive dsDNAs containing single internucleotide monophosphoryldithiolinks: reactivity of 5'-mercaptooligodeoxyribonucleotides. Nucleic Acids Res. 2001; 29: 4062-9; Metelev et al. Specific conjugation of DNA binding proteins to DNA templates through thiol-disulfide exchange. FEBS Lett. 2003; 538: 48-52]. Получено несколько новых типов антисмысловых олигонуклеотидов и их конъюгатов с пептидами и изучено влияние их структуры на эффективность и специфичность их гибридизации с РНК-мишенями, их устойчивость к нуклеазному гидролизу в различных биологических системах, проникновение в клетки и эффективность ингибирования ими генной экспрессии [Gottikh et al. α-β-chimeric oligonucleotides form a new stable "snail-like" structure. J Amer Chem Soc. 1996; 118: 2126-30; Helin et al. Cell cycle-dependent distribution and specific inhibitory effect of vectorized antisense oligonucleotides in cell culture. Biochem Pharmacol. 1999; 58: 95-107]. Установлено, что короткие одноцепочечные олигонуклеотиды, содержащие модифицированные гетероциклические основания или ароматические группировки, являются эффективными ингибиторами интегразы ВИЧ-1. Детально изучен механизм их действия и показано, что они взаимодействуют с комплексом интегразы с вирусной ДНК и вызывают его быструю и эффективную диссоциацию [Brodin et al. Branched oligonucleotide-intercalator conjugate forming a parallel stranded structure inhibits HIV-1 integrase. FEBS Lett. 1999; 460: 270-4; Brodin et al. Disruption of integrase/DNA complexes by short 6-oxocytosine containing oligonucleotide. Biochemistry. 2002; 41: 1529-38]. Методом олигонуклеотид-направляемого мутагенеза получены серия сигма-субъединиц РНК-полимеразы E. coli, содержащих аминокислотные замены, изучение которых позволит расширить представления о механизме инициации транскрипции – одного из ключевых процессов жизнедеятельности клетки [Sergeev et al. A study of the Asp110-Glu112 region of EcoRII restriction endonuclease by site-directed mutagenesis. Biochemistry (Moscow). 2000; 65: 1006-10; Королева ОН, Друца ВЛ. Исследование транскрипции ДНК-матриц с пирофосфатными межнуклеотидными связями. Вестн Моск Ун-та. 2003; 44: 203-7].

Научные достижения отдела отмечены: премиями им. А.Д. Каулена за лучшую работу молодых ученых НИИФХБ МГУ, стипендией Международной Соросовской образовательной программы в области точных наук (М.Д. Пинская, А.И. Рыхлевская, А.Е. Судьина, С.Ю. Андреев, Т.С. Зацепин), стипендией Президента РФ для выдающихся ученых России (Т.С. Орецкая, М.Б. Готтих, Е.А. Кубарева, Е.А. Романова), стипендией Президента РФ для молодых ученых (С.И. Анцыпович, А.Е. Судьина, Т.С. Зацепин, М.В. Хоретоненко, С.Ю. Андреев), премией Международного фонда им. Н.Н.Семенова молодым российским ученым (Е.А. Рудакова), стипендией программы Московского правительства в области точных наук (М.Д. Пинская, Д.В. Турутин, Т.С. Зацепин, А.Е. Судьина).

Основные научные публикации отдела:
1.    Shabarova ZA. Chemical ligation an alternative method for assembly of natural and modified DNA duplexes. Physicochemical Biology Reviews (ed. by VP Skulachev, Soviet scientific reviews). 1984; 5: 1-51. Review.
2.    Shabarova ZA. Chemical development in the design of oligonucleotide probes for binding to DNA and RNA. Biochimie. 1988; 70: 1323-34. Review.
3.    Зубин ЕМ, Романова ЕА, Орецкая ТС. Современные методы синтеза олигонуклеотидопептидов. Успехи химии. 2002; 71: 273-301. Обзор.
4.    Зацепин ТС, Романова ЕА, Орецкая ТС. Синтез 2'-О-алкилнуклеозидов. Успехи химии. 2002; 71: 586-608. Обзор.
5.    Shabarova ZA, Dolinnaya NG, Drutsa VL, Melnikova NP, Purmal AA. DNA-like duplexes with repetitions. III. Efficient template-guided chemical polymerization of d(TGGCCAAGCTp). Nucleic Acids Res. 1981; 9: 5747-61.
6.    Sokolova NI, Ashirbekova DT, Dolinnaya NG, Shabarova ZA. Chemical reactions within DNA duplexes. Cyanogenbromide as an effective oligonucleotide coupling agent. FEBS Lett. 1988; 232: 153-5.
7.    Shabarova ZA, Merenkova IN, Oretskaya TS, Sokolova NI, Skripkin EA, Alex-eyeva EV, Balakin AG, Bogdanov AA. Chemical ligation of DNA: the first non-enzymatic assembly of a biologically active gene. Nucleic Acids Res. 1991; 19: 4247-51.
8.    Koroleva ON, Drutsa VL. In vivo promoter activity of the synthetic Pribnow box. FEBS Lett. 1991; 278: 207-10.
9.    Kubareva EA, Petrauskene OV, Karyagina AS, Tashlitsky VN, Nikolskaya II, Gromova ES. Cleavage of synthetic substrates containing non-nucleotide inserts by restriction endonucleases. Change in the cleavage specificity of endonuclease SsoII. Nucleic Acids Res. 1992; 20: 4533-8.
10.    Dolinnaya NG, Blumenfeld M, Merenkova IN, Oretskaya TS, Krynetskaya NF, Ivanovskaya MG. Oligonucleotide circularization by template-directed chemical ligation. Nucleic Acids Res. 1993; 20: 5403-7.
11.    Gottikh MB, Bertrand J-R, Baud-Demattei M-V, Lescot E, Giorgi-Renault S, Sha-barova Z, Malvy C. α-β-chimeric antisense oligonucleotides: synthesis and nuclease resistance in biological media. Antisense Res. and Dev. 1994; 4: 251-8.
12.    Gottikh MB, Fedorova OA, Baud-Demattei M-V, Giorgi-Renault S, Bertrand J-R, Shabarova ZA, Malvy C. α-β-chimeric oligonucleotides form a new stable “snail-like” structure. J. Amer. Chem. Soc. 1996; 118: 2126-30.
13.    Naryshkin NA, Farrow MA, Ivanovskaya MG, Oretskaya TS, Shabarova ZA, Gait MJ. Chemical cross-linking of the human immunodeficiency virus type 1 Tat pro-tein to synthetic models of the RNA recognition sequence TAR containing site-specific trisubstituted pyrophosphate analogues. Biochemistry. 1997; 36: 3496-505.
14.    Kozlov IA, Kubareva EA, Ivanovskaya MG, Shabarova ZA. Design of new re-agents on the base of DNA duplexes for irreversible inhibition of transcription fac-tor NF-kB. Antisense and Nucleic Acid Drug Develoment. 1997; 7: 279-89.
15.    Kubareva EA, Vasilenko NL, Vorobjeva OV, Volkov EM, Oretskaya TS, Korshunova GA, Nevinsky GA. Role of DNA definite structural elements in interaction with repair enzyme uracil-DNA glycosylase. Biochemistry and Molecular Biology International. 1998; 46: 597-606.
16.    Helin V, Gottikh M, Michal Z, Subra F, Malvy C, Lavignon H. Cell cycle-dependent distribution and specific inhibitory effect of vectorized antisense oli-gonucleotides in cell culture. Biochemical Pharmacology. 1999; 58: 95-107.
17.    Zubin EM, Romanova EA, Volkov EM, Tashlitsky VN, Korshunova GA, Sha-barova ZA, Oretskaya TS. Oligonucleotide-peptide conjugates as potential an-tisense agents. FEBS Lett. 1999; 456: 59-62.
18.    Maksimenko AV, Volkov EM, Bertrand JR, Porumb H, Malvy C, Shabarova ZA, Gottikh MB. Targeting of single-stranded DNA and RNA containing adjacent pyrimidine and purine tracts by triple helix formation with circular and clamp oli-gonucleotides. Eur J Biochem. 2000; 267: 3592-603.
19.    Kubareva EA, Thole H, Karyagina AS, Oretskaya TS, Pingoud A, Pingoud V. Identification of a base-specific contact between the restriction endonuclease SsoII and its recognition sequence by photocross-linking. Nucleic Acids Res. 2000; 28: 1085-91.
20.    Metelev VG, Borisova OA, Volkov EM, Oretskaya TS, Dolinnaya NG. New chemically reactive dsDNAs containing single internucleotide monophosphoryldi-thiolinks: reactivity of 5'-mercaptooligodeoxyribonucleotides. Nucleic Acids Res. 2001; 29: 4062-9.
21.    Zatsepin TS, Stetsenko DA, Arzumanov AA, Romanova EA, Gait MJ, Oretskaya TS. Synthesis of peptide-oligonucleotide conjugates with single and multiple pep-tides attached to 2'-aldehydes through triazolidine, oxime and hydrazine linkages. Bioconjugate Chem. 2002; 13: 822-30.
22.    Kachalova AV, Stetsenko DA, Romanova EA, Tashlitsky VN, Gait MJ, Oretskaya TS. A new and efficient method for synthesis of 5'-conjugates of oligonucleotides through amide-bond formation on solid phase. Helvetica Chimica Acta. 2002; 85: 2409-16.
23.    Kubareva EA, Walter J, Karyagina AS, Vorob'eva OV, Lau PCK, Trautner T. De-termination of methylation site of DNA-methyltransferase NlaX by a hybrid     method. BioTechniques. 2002; 33: 526-531.
24.    Brodin P, Pinskaia MD, Buckle M, Parsch U, Romanova E, Engels J, Gottikh M, Mouscadet JF. Disruption of integrase/DNA complexes by short 6-oxocytosine con-taining oligonucleotide. Biochemistry. 2002; 41: 1529-38.
25.    Turutin DV, Kubareva EA, Pushkareva MA, Ullrich V, Sud'ina GF. Activation of NF-B transcription factor in human neutrophils by sulphatides and L-selectin cross-linking. FEBS Lett. 2003; 536: 241-5.
26.    Metelev VG, Kubareva EA, Vorob'eva OV, Romanenkov AS, Oretskaya TS. Spe-cific conjugation of DNA binding proteins to DNA templates through thiol-disulfide exchange. FEBS Lett. 2003; 538: 48-52.
27.    Kuznetsova S, Rykhlevskaya A, Taranenko M, Sidorkina O, Oretskaya T, Laval J. Use of crosslinking for revealing the DNA phosphate groups forming specific con-tacts with the E. coli FPg protein. Biochimie. 2003; 85: 511-9.
28.    Lesage D, Metelev V, Borisova O, Dolinnaya N, Oretskaya T, Baran-Marszak F, Taillandier E, Raphael M, Fagard R. Specific covalent binding of a NF-kB decoy hairpin oligonucleotide targeted to the p50 subunit and induction of apoptosis. FEBS Lett. 2003; 547: 115-8.
29.    Maksimenko AV, Mandrouguine VA, Gottikh MB, Bertrand J-R, Majoral J-P, Malvy C. Optimisation of dendrimer-mediated gene transfer by anionic oligomers. J. Gene Medicine. 2003; 5: 61-71.
30.    Ivanov S, Alekseev Y, Bertrand J-R, Malvy C, Gottikh MB. Formation of stable triplexes between purine RNA and pyrimidine oligodeoxyxylonucleotides. Nucleic Acids Res. 2003; 31: 4256-63.

Основные публикации за последние три года:
1.    Turutin DV, Kubareva EA, Pushkareva MA, Ullrich V, Sud'ina GF. Activation of NF-B transcription factor in human neutrophils by sulphatides and L-selectin cross-linking. FEBS Lett. 2003; 536: 241-5.
2.    Metelev VG, Kubareva EA, Vorob'eva OV, Romanenkov AS, Oretskaya TS. Spe-cific conjugation of DNA binding proteins to DNA templates through thiol-disulfide exchange. FEBS Lett. 2003; 538: 48-52.
3.    Воробьева ОВ, Романенков АС, Метелев ВГ, Карягина АС, Лаврова НВ, Орецкая ТС, Кубарева ЕА. Ковалентное связывание Cys142 метилтрансферазы SsoII с ДНК-дуплексами, содержащими фосфорилдисульфидную межнуклеотидную группу. Молекул. биология. 2003; 37: 906-15.
4.    Zatsepin TS, Romanova EA, Stetsenko DA, Gait MJ, Oretskaya TS. Synthesis of 2’-modified oligonucleotides containing aldehyde or ethylenediamine grooups. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2003; 22: 1383-5.
5.    Lesage D, Metelev V, Borisova O, Dolinnaya N, Oretskaya T, Baran-Marszak F, Taillandier E, Raphael M, Fagard R. Specific covalent binding of a NF-kB decoy hairpin oligonucleotide targeted to the p50 subunit and induction of apoptosis. FEBS Lett. 2003; 547: 115-8.
6.    Sumbatyan N, Maksimenko A, Gottikh M, Malvy C, Korshunova G. Synthesis and hybridization properties of oligonucleotide analogues containing ornithine back-bone modified with nucleoalanines. Nucleosides Nucleotides Nucleic Acids. 2003; 22: 1077-9.
7.    Ivanov S, Alekseev Y, Bertrand J-R, Malvy C, Gottikh MB. Formation of stable triplexes between purine RNA and pyrimidine oligodeoxyxylonucleotides. Nucleic Acids Res. 2003; 31: 4256-63.
8.    Sudina A, Volkov E, Oretskaya T, Naryshkin N, Ivanovskaya M, Kubareva E. De-tection of glycosylase, endonuclease and methyltransferase enzyme activities using immobilized oligonucleotides. IUBMB Life. 2004; 56; 139-43.
9.    Pinskaya M, Romanova E, Volkov E, Deprez E, Leh H, Brochon JC, Mouscadet JF, Gottikh M. HIV-1 integrase complexes with DNA dissociate in the presence of short oligonucleotides conjugated to acridine. Biochemistry. 2004; 43: 8735-43.
10.    Agapkina J, Smolov M, Zubin E, Mouscadet JF, Gottikh M. HIV-1 integrase can process a 3'-end crosslinked substrate. Eur J Biochem. 2004; 271: 205-11.