О нас


Наша лаборатория была создана при поддержке мегагранта Российского правительства на базе Научно-исследовательского комплексы "Нанобиотехнологии" под руководством Константина Викторовича Северинова. Создание этой лаборатории позволило организовать работу на самом передовом крае науки благодаря слиянию опыта и знаний приглашенного ученого в области биохимических и молекулярно-биологических исследований с широким набором передовых физических методов и высококвалифицированными специалистами НИК «Нанобиотехнологии» СПбГПУ. В том числе сотрудники вновь созданной лаборатории получили доступ к уникальной установке «Лазерный пинцет», позволяющей проводить исследования динамики процессов, происходящих на индивидуальных молекулах.

Перед лабораторией ставятся научно-исследовательские задачи, охватывающие широкий круг вопросов, связанных с метаболизмом бактерий. На сегодняшний день ведутся работы в следующих направлениях:
1. Исследования молекулярных механизмов транскрипции прокариот и способов ее регуляции. В частности, выявление из природных источников новых бактериофагов, заражающих бактерии, их геномная и функциональная характеристика, идентификация, функциональная и структурная характеристика транскрипционных факторов фагов и потенциально полезных фаговых белков. Одним из наиболее важных результатов, полученных в рамках данной задачи за первый год является обнаружение уникальных неканонических мультисубъединичных ДНК-зависимой РНК-полимераз, кодируемых группой гиганстских бактериофагов. Данные полимеразы имеют принципиальные отличия от ранее известных ферментов данного класса и их дальнейшее изучение представляет значительный интерес для понимания процесса транскрипции в общем.
2. Разработка методов анализа на уровне одной клетки для изучения и, в конечном счете, контроля стохастических процессов в бактериальных клетках, с использованием в качестве экспериментальной модели заражения бактериофагом клеток, несущих системы рестрикции-модификации и системы адаптивного иммунитета CRISPR/Cas. Результаты, полученные в ходе выполнения этой работы, позволят перейти нашим знаниям о мире на принципиально новый уровень. Все ранее проводимые исследования и выводы, сделанные на их основе, касаются некой усредненной популяции клеток, в связи с тем, что набор экспериментальных методов и оборудования не позволял изучать процессы, происходящие в отдельной клетке или с одной единственной молекулой. Однако, в последние годы в мировой науке растет интерес к роли случайных процессов. Благодаря технической базе, доступный в СПбГПУ, сотрудники лаборатории вносят свой вклад в это новое, динамично развивающееся направление исследований. На текущий момент создано несколько модельных систем рестрикции-модификации с белками меченными флюорофорами и разработана методика, позволяющая осуществлять прямые микроскопические наблюдения за изменениями концентрации ферментов данных систем в отдельных клетках Escherichia coli.
3. Поиск и разработка новых антибактериальных агентов. В рамках данного направления на текущий момент особое внимание уделяется изучению возможности использования антибактериальных пептидов микроцинов в качестве нового класса действующих веществ для создания антибактериальных лекарственных препаратов. В лабораториях Константина Викторовича было выделено и охарактеризованно несколько природных вариантов микроцинов. Основным преимуществом микроцинов является тот факт, что, в отличие от природных антибиотиков, используемых сейчас в медицине, которые синтезируются специальными ферментами, микроцины кодируются генами. В связи с этим, мощные методы молекулярной генетики позволяют создавать обширные библиотеки производных микроцинов, среди которых могут быть найдены молекулы, обладающие желаемыми свойствами. Это свойство делает микроцины потенциально очень привлекательными в качестве антибактериальных агентов, так как устойчивость бактерий, которая без сомнения будет возникать в ходе их использования, может быть преодолена за счет создания бесчисленных вариантов микроцинов, чего нельзя проделать со "стандартными" антибиотиками, в связи с ограниченным количеством функциональных групп для химических модификаций.


Активная жизнь лаборатории привлекает большое количество заинтересованных и талантливых молодых ученых, что в свою очередь ведет к рождению новых интересных тем и направлений исследований.