ОТДЕЛ БИОХИМИИ ЖИВОТНОЙ КЛЕТКИ

Владимир Израилевич Муронец

заведующий отделом, доктор биологических наук, профессор 

Отдел биохимии животной клетки организован в 1965 году Сергеем Евгеньевичем Севериным, выдающимся российским биохимиком, блестящим  педагогом и организатором отечественной науки. Он был академиком АН СССР и АМН СССР, иностранным членом нескольких  академий, президентом Всесоюзного биохимического общества, главным редактором журнала "Биохимия", заведующим кафедрой биохимии биологического факультета МГУ. С.Е. Северин руководил отделом с 1965 по 1988 г., заведующие отделом в последующие годы – проф. Г.А.Кочетов (1988 - 1996 г.г.), в настоящее время главный научный сотрудник отдела, и проф. В.И. Муронец (с 1996 г. по настоящее время).

В структуру отдела входит лаборатория NAD-зависимых дегидрогеназ (зав. – дбн, проф. Н.К. Наградова). Основные сотрудники отдела: дбн, проф. Г.А. Кочетов, дхн В.И. Буник, кбн Р.А. Асриянц, кбн И.А. Быкова, кбн Л.Е. Мешалкина, кбн О.Н. Соловьева, кбн Е.В. Шмальгаузен.

Отдел ведет научные исследования по следующим основным направлениям. Изучение роли глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы в индукции апоптоза (рук. – проф. В.И. Муронец). Роль шаперонов в предотвращении агрегации белков (рук. – проф. В.И. Муронец). Структура, механизм действия и регуляция тиаминдифосфат-зависимых ферментов (рук. – проф. Г.А. Кочетов). Изучение роли 2-оксоглутаратдегидрогеназного комплекса при нейродегенеративных заболеваниях (рук. – дхн В.И. Буник).

Участие в выполнении научно-исследовательских проектов (программ) и грантовая поддержка. "Роль глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы в индукции апоптоза" (РФФИ, 2002-2004); "Антиденатуранты как препараты против болезней, обусловленных конденсацией белков" (грант НАТО, 2003-2004, совместно с кафедрой фармакологии Римского университета (Италия), кафедрой биотехнологии Химического центра Лундского университета (Швеция) и кафедрой биохимии Белорусского государственного университета (Белоруссия)); Международный научно-технический проект "Исследование структуры и функции ферментов, как фундаментальной основы биотехнологических процессов" (1995-2002) совместно с Каролинским Институтом (Стокгольм, Швеция) и Институтом Биохимии Университета Мартина-Лютера (Галле, Германия), в образовательной программе Медицинской школы Бостонского университета (RIMES (Research Integrating Molecular and Environmental Sciences) Program, грант NSF, 2002-2005, США), с 1996 г. проводят совместные исследования с лабораторией энзимологии Университета гор. Нанси (Франция) и с кафедрой биотехнологии Химического центра Лундского университета (Швеция), а также с Институтом Биологии Развития Макса Планка гор. Тюбинген (Германия), Институтом медицинских исследований Бурка гор. Нью-Йорк (США) и Институтом структурной биологии гор. Гренобль (Франция). Гранты: ряд грантов РФФИ, Федеральной программы "Ведущие научные школы", "Международные проекты" Миннауки РФ, НАТО.

Основные научные достижения отдела: Идентифицирована каталитически активная N1'H–иминотаутомерная форма кофермента в составе транскетолазы [Kovina et al. 2002]; показана способность транскетолазы катализировать, наряду с обычной двусубстратной реакцией, и односубстратную, с использованием только субстрата-донора [Bykova et al., 2001]. Предложена и доказана гипотеза разобщения окисления и фосфорилирования в гликолизе при мягком окислении глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы перекисными соединениями [Schmalhausen, Muronetz, 1997; Schmalhausen et al., 1997]. Разработана система искусственных шаперонов на основе иммобилизованных антител против денатурированных белков [Muronetz et al., 2000]. Доказано влияние окисления на транслокацию глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназы из цитоплазмы в ядро при индукции апоптоза перекисью водорода [Arutyunova et al., 2003]. Установлен механизм активирующего действия тиоредоксина на комплексы дегидрогеназ 2-оксокислот [Bunik V et al., 1999], исследована роль и механизм инактивации 2-оксоглутаратдегидрогеназного комплекса при нейродегенеративных заболеваниях [Bunik, 2003].

Научные достижения отдела отмечены: Ленинской премией (С.Е.Северин), двумя Государственными премиями (Г.А.Кочетов, Н.К.Наградова), 1-й премией Минвуза СССР за лучшую научную работу ВУЗ'ов (Г.А.Кочетов), двумя премиями Европейской академии для молодых ученых (Е.В.Шмальгаузен, М.В.Ковина), двумя премиями им. А.Д. Каулена для молодых ученых НИИФХБ МГУ (И.А.Севастьянова, О.Н.Ивинова).

Основные научные публикации отдела:
1.    Muronetz VI, Kazakov SV, Dainiak MB, Izumrudov VA, Galaev IY, Mattiasson B. Interaction of antibodies and antigens conjugated with synthetic polyanions: on the way of creating an artificial chaperone. Biochim Biophys Acta. 2000; 1475: 141-50.
2.    Bunik V, Raddatz G, Lemaire S, Meyer Y, Jacquot JP, Bisswanger H. Interaction of thioredoxins with target proteins: role of particular structural elements and electrostatic properties of thioredoxins in their interplay with 2-oxoacid dehydrogenase complexes. Protein Sci. 1999; 8: 65-74.
3.    McCartney RG, Rice JE, Sanderson SJ, Bunik V, Lindsay H, Lindsay JG. Subunit interactions in the mammalian alpha-ketoglutarate dehydrogenase complex. Evidence for direct association of the alpha-ketoglutarate dehydrogenase and dihydrolipoamide dehydrogenase components. J Biol Chem. 1998; 273: 24158-64.
4.    Bunik V, Follmann H, Bisswanger H. Activation of mitochondrial 2-oxoacid dehydrogenases by thioredoxin. Biol Chem. 1997; 378: 1125-30.
5.    Schmalhausen EV, Muronetz VI. An uncoupling of the processes of oxidation and phosphorylation in glycolysis. Biosci Rep. 1997; 17: 521-7.
6.    Schmalhausen EV, Muronetz VI, Nagradova NK. Rabbit muscle GAPDH: non-phosphorylating dehydrogenase activity induced by hydrogen peroxide. FEBS Lett. 1997; 414: 247-52.
7.    Fokina KV, Dainyak MB, Nagradova NK, Muronetz VI. A study on the complexes between human erythrocyte enzymes participating in the conversions of 1,3-diphosphoglycerate. Arch Biochem Biophys. 1997; 345: 185-92.
8.    Kochetov GA. Transketolase from yeast, rat liver and pig liver. Methods Enzymol. 1982; 90: 209-23.
9.    Nagradova NK, Ashmarina LI, Asryants RA, Cherednikova TV, Golovina TO, Muronetz VI. Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: the role of subunit interactions in enzyme functioning. Adv Enzyme Regul. 1980; 19: 171-204.
10.    Meshalkina LE, Kochetov GA. The functional identity of the active centers of transketolase. Biochim Biophys Acta. 1979; 571: 218-23.
11.    Nagradova NK, Asryants RA, Benkevich NV. The role of arginine residues in the function of D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Biochim Biophys Acta. 1978; 527: 319-26.
12.    Muronetz VI, Golovina TO, Nagradova NK. Rat skeletal muscle glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase: adenine nucleotide-induced inactivation. Arch Biochem Biophys. 1976; 177: 16-23.

Основные публикации за последние 3 года:
1.    Bunik VI. 2-Oxo acid dehydrogenase complexes in redox regulation. Eur J Biochem. 2003; 270: 1036-42. Review.
2.    Bunik VI. 2-Oxo acid dehydrogenase complexes of multicellular organisms. Eur J Biochem. 2003; 270: 1035. Review.
3.    Bunik VI, Sievers C. Inactivation of the 2-oxo acid dehydrogenase complexes upon generation of intrinsic radical species. Eur J Biochem. 2002; 269: 5004-15.
4.    Pushkin A, Abuladze N, Newman D, Muronets V, Sassani P, Tatishchev S, Kurtz I. The COOH termini of NBC3 and the 56-kDa H+-ATPase subunit are PDZ motifs involved in their interaction. Am J Physiol Cell Physiol. 2003; 284: 667-73.
5.    Schmalhausen EV, Pleten' AP, Muronetz VI. Ascorbate-induced oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 308: 492-6.
6.    Arutyunova EI, Danshina PV, Domnina LV, Pleten AP, Muronetz VI. Oxidation of glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase enhances its binding to nucleic acids. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 307: 547-52.
7.    Muronetz VI, Korpela T. Isolation of antigens and antibodies by affinity chromatography. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2003; 790: 53-66.
8.    Arutyunov DY, Muronetz VI. The activation of glycolysis performed by the non-phosphorylatingglyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase in the model system. Biochem Biophys Res Commun. 2003; 300: 149-54.
9.    Пирогов СВ, Коц АЯ, Мельникова СФ, Постников АБ, Бетин ВЛ, Шмальгаузен ЕВ, Хропов ЮВ Муронец В.И, Целинский ИВ, Буларгина ТВ. Производные 1,4,2,5-диоксадиазина. Патент на изобретение № 2212409 Российской Федерации от 20 сентября 2003 г.
10.    Даньшина ПВ, Шмальгаузен ЕВ, Арутюнов ДЮ, Плетень АП, Муронец ВИ. Ускорение гликолиза нефосфорилирующей и окисленной фосфорилирующей глицеральдегид-3-фосфатдегидрогеназами. Биохимия. 2003; 68: 725-33.
11.    Roitel O, Ivinova O, Muronetz V, Nagradova N, Branlant G. Thermal unfolding used as a probe to characterize the intra- and intersubunit stabilizing interactions in phosphorylating D-glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase from Bacillus stearothermophilus. Biochemistry. 2002; 41: 7556-64.
12.    Kovina MV, Bykova IA, Solovjeva ON, Meshalkina LE, Kochetov GA. The origin of the absorbtion band induced through the interaction between apotransketolase and thiamin diphosphate. Biochem Biophys. Res Commun. 2002; 294: 155-160.130
13.    Кочетов Г.А. Функциональная подвижность молекулы транскетолазы (обзор). Биохимия. 2001; 66: 1335-45.
14.    Bykova IA, Solovjeva ON, Meshalkina LE, Kovina MV, Kochetov GA. One-substrate transketolase-catalyzed reaction. Biochem Biophys Res Commun. 2001; 280: 845-7.
15.    Nagradova NK. Interdomain interactions in oligomeric enzymes: creation of asymmetry in homo-oligomers and role in metabolite channeling between active centers of hetero-oligomers. FEBS Lett. 2001; 487: 327-32.
16.    Danshina PV, Schmalhausen EV, Avetisyan AV, Muronetz VI. Mildly oxidized glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase as a possible regulator of glycolysis. IUBMB Life. 2001; 51: 309-14.
17.    Muronetz VI, Sholukh M, Korpela T. Use of protein-protein interactions in affinity chromatography. J Biochem Biophys Methods. 2001; 49: 29-47. Review.

Сотрудники отдела проводят большую педагогическую работу на кафедре биохимии биологического факультета: курсы лекций читают профессора Н.К. Наградова и В.И. Муронец, сотрудники и аспиранты отдела ведут большой практикум, руководят курсовыми и дипломными работами. В настоящее время в отделе работают 4 аспиранта и 3 дипломника. С 2001 по 2003 год аспирантами отдела защищено 6 кандидатский диссертаций (биол. науки), а сотрудниками и докторантами – 2 докторских диссертации (хим. и биол. науки).