Биотехнологии 2015 Сборник материалов международного конгресса

SECTION | | “BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

ПОСТЕРЫ

POSTERS

УДК 577.1.04;577.15.03

ВЛИЯНИЕ РЕГУЛЯТОРА РОСТА РАСТЕНИЙ МЕЛАФЕНА НА МЕМБРАННЫЕ БЕЛКИ ЖИВОТНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ Алексеева О.М.1, Фаткуллина Л.Д.1, Ким Ю.А.2

1Институт Биохимической физики РАН им. Н.М. Эмануэля Москва Россия 2Институт Биофизики клетки РАН Пущино Россия

119334, Москва, ул. Косыгина, 4, ИБХФ РАН. [e-mail]

Исследовали влияние регулятора роста растений мелафена – производного меламина и бисфосфиновой кислоты, на структуру мембранных белков, организацию мембраны целой клетки, а также на функционирование клеточных мембран на объектах животного происхождения.

Ключевые слова: мелафен, эритроциты, ДСК, микровязкость

В качествеобъектовисследованиябыливыбраныэритроциты –однаизпервыхмишенейпри попадании биологически активного вещества в кровяное русло. Структуру мембраны при влиянии водных растворов мелафена в широком диапазоне концентраций (10-21–10-2 М) исследовали методом ДСК на тенях эритроцитов, представляющих собой внешнюю мембрану и цитоскелет эритроцитов, с помощью осмотического шока освобожденных от гемоглобина Состав и строение структурных элементов мембраны эритроцитов характерны для многих клеток организма. Структурную организацию целостной мембраны эритроцитов с учетом и липидной, и белковой фазы характеризовали, методом измерения микровязкости с помощью ЭПР-спектроскопии 2-х спин-меченых зондов. Большие дозы мелафена уменьшали микровязкость бислоя и в поверхностной липидной области на глубине 2-4 Å, и в области прибелковых липидов – 4-8 Å. Микровязкость обеих областей мембраны эритроцитов в водных растворах мелафена при большой концентрации 10-3 М снижалась. В липидной области на глубине 2-4 Å снижалась максимально – до 25%. Функциональные изменения под действием водных растворов мелафена тестировали по гемолизу эритроцитов, спонтанному и индуцированному изменением ионной силы (добавлением NaCl) в среде. Мелафен во всем диапазоне концентраций (10-13М – 10-3М) не вызывал дополнительного гемолиза и не защищал от спонтанного. Измерения термостабильности белков, их взаимодействие с липидами, изменение проницаемости мембраны показали, что мелафен в малых концентрациях не оказывает значительного деструктурирующего воздействия на эритроциты. Мелафен в больших концентрациях изменяет структурную организацию белков мембран эритроцитов.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	59

СЕКЦИЯ | | «БИОТЕХНОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА»

УДК 577.1.04;577.15.03

THE PLANT GOWTH REGULATOR – MELAFEN, INFLUENCE TO THEANIMAL MEMBRANE BOUNDED PROTEINS

O.M.Alekseeva1, L.D. Fatkullina1, Yu.A. Kim2

1Emanuel Institute of Biochemical Physics, RAS, Moscow, ul. Kosygina, 4, Moscow, 119334; E-mail: [e-mail]

2Institute of Cell Biophysics, RAS, Pushchino, Moscow region.

The influence of plant growth regulator Melafen (melamine salt of bis (oximethyl) phosphinic acid) was tested on the structural properties of animal membrane bounded proteins. Melafen was used as aqueous solutions at wide concentration range.

Keywords: Melafen; erythrocytes; DSC; microviscosity

The investigations of Melafen interactions with membrane bounded proteins at the erythrocyte’s ghost by DSC did not reveal any noticeable changes of protein microdomains structural organization. The Melafen actions to the protein-lipid interrelationships were tested by registrations of the microviscosity of isolated native erythrocytes by electron spin resonance method (ESR) with introduction of spin-labeled probes to erythrocytes. Protein –lipid organization at the different depths of erythrocyte’s membranes (2-4 Å; 4-8 Å). The microviscosity of both regions of erythrocyte membrane were tapered off, when large concentration 10-3 M of Melafen aqueous solutions. In lipid region at a depth of 2-4 Å was tapered off maximally – up to 25%. The applauding of spectral method for registration of hemolysis degree, allowed us to receive some data about Melafen influences to membrane resistance under the bed environment, when the hypoand hyper-osmolarity existed. The general trend of increasing of erythrocytes hemolysis degree varied significantly by Melafen presence over a wide range of concentrations (10-9–10-3 M). And these trends become so bigger under the increasing of environment osmolarity. But the Melafen addition in concentration 10-12 M and 10-11 M didn’t change the general picture of erythrocytes hemolysis. We concluded that Melafen has not any destruction’s influencesto the membranes bounded proteins under the concentrations that activate the plant growth. But Melafen had influencingto the structural and functional properties of membrane bounded proteins when the bigger concentrations.

УДК 577.181

ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ АНТИМИКРОБНОГО ПЕПТИДА АРЕНИЦИНА-2 НА АКТИВНОСТЬ КОНВЕНЦИАЛЬНЫХ АНТИБИОТИКОВ ПРИ ИХ СОВМЕСТНОМ ПРИМЕНЕНИИ

Болосов И.А., Калашников А.А., Пантелеев П.В., Овчинникова Т.В.

Федеральное агентство научных организаций (ФАНО России) Федеральное государственное

бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков

М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук (ИБХ РАН), Москва, Россия

117997, Москва, ул. Миклухо-Маклая, 16/10 e-mail: [e-mail]

В ходе работы было исследовано совместное антимикробное действие β-шпилечного АМП

ареницина-2 и шести конвенциальных антибиотиков, относящихся к различным структурным группам (ампициллин, тетрациклин, стрептомицин, хлорамфеникол, рифампицин и полимик-

60	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

син В). В ряде случаев было показано наличие синергического эффекта при совместном применении ареницина-2 и конвенциальных антибиотиков.

Ключевые слова: антимикробные пептиды, ареницин, синергизм.

Всвязи с широким применением антибиотиков распространение патогенных микроорганизмов, резистентных к антимикробным препаратам, стало приобретать массовый характер. Из-за этого классические антибиотики постепенно теряют свою эффективность. Один из возможных способов преодоления данной проблемы состоит в комбинированном использовании различных антимикробных соединений. За счет совместного использования антибиотиков, действующих на внутриклеточные мишени и обладающих мембранотропным механизмом действия,

вряде случаев удается снизить эффективную дозу и расширить спектр применения препаратов. Кроме того, за счет комбинированного использования антимикробных агентов может быть по - вышена эффективность работы препарата при полимикробной инфекции, уменьшена вероятность появления резистентных штаммов и снижена общая токсичность.

Ранее из целомоцитов морского кольчатого червя Arenicola marina нами были выделены два пептида, названные ареницинами. Пептиды обладают ярко выраженной антимикробной активностью в отношении грам-положительных и грам-отрицательных бактерий, а также дрожжеподобных и фитопатогенных грибов.

Входе настоящей работы было исследовано совместное антимикробное действие рекомбинантного ареницина-2 и шести классических антибиотиков, относящихся к различным структурным группам (ампициллин, тетрациклин, стрептомицин, хлорамфеникол, рифампицин и полимиксин В). В качестве тест-культур использовались бактерии Escherichia coli С600,

Staphylococcus aureus 209p и Pseudomonas aeruginosa PA01. Минимальные ингибирующие кон-

центрации (MIC) определяли методом двойных серийных разведений в жидкой среде. Оценку синергического эффекта проводили путем вычисления индекса долевых ингибиру-

ющих концентраций (FICI). FICI = MICa(b)/MICa+MICb(a)/MICb, где MICa и MICb – минимальные ингибирующие концентрации антибиотиков при индивидуальном применении, а MICa(b) и

MICb(a) – минимальные ингибирующие концентрации каждого из веществ при совместном использовании. Значение FICI≤0.5 показывает, что вещества проявляют синергизм.

В ходе работы было показано наличие синергического эффекта при совместном применении ареницина-2 и некоторых из использованных конвенциальных антибиотиков (полимиксина В на тест-культуре E. coli С600; тетрациклина и рифампицина на тест-культуре St. aureus 209p; ампициллина, стрептомицина, хлорамфеникола и полимиксина В на тест-культуре Ps. aeruginosa PA01). Наиболее выраженный синергический эффект проявлялся в тестах на культуре St. aureus 209p.

Работа поддержана грантом Российского научного фонда (соглашение № 14-14-01036).

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	61

СЕКЦИЯ | | «БИОТЕХНОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА»

STUDY OFANTIMICROBIALACTIVITY OF CERTAIN COMBINATIONS OFTHE PEPTIDE ARENIСIN-2 WITH CONVENTIONALANTIBIOTICS

Bolosov I.A., KalashnikovA.A., Panteleev P.V., Ovchinnikova T.V.

Shemyakin-Ovchinnikov Institute of Bioorganic Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia.

117997, Moscow, ul. Miklukho-Maklaya, 16/10 e-mail: [e-mail]

In this study we investigated antimicrobial effects of certain combinantions of the β-hairpin peptide arenicin-2 with six conventional antibiotics belonging to different structural groups (ampicillin, tetracycline, streptomycin, chloramphenicol, rifampicin, and polymyxin B). As a result, we revealed synergy between arenicin-2 and some of conventional antibiotics.

Keywords: antimicrobial peptides, arenicin, synergy, conventional antibiotics.

Widespread use of antibiotics has resulted in the development of drug-resistant pathogens Classic antibiotics are loosing their effectiveness against infections. One of the possible solution of the problem is antibiotics combination therapy. Simultaneous use of different antibiotics acting both on membranes and intracellular targets in some cases can reduce the effective dose and expand the spectrum of antibacterial activity of drugs. In addition, the combined use of antimicrobial agents can increase drug efficiency in fighting polymicrobial infections and reduce systemic toxicity.

Earlier, we isolated two peptides, designated arenicins, from coelomocytes of the marine polychaeta Arenicola marina. The peptides have antimicrobial activity against gram-positive and gramnegative bacteria and fungi.

In this study we investigated antimicrobial effects of certain combinations of the recombinant β-hairpin arenicin-2 with six conventional antibiotics belonging to different structural groups (ampicillin, tetracycline, streptomycin, chloramphenicol, rifampicin, and polymyxin B). Escherichia coli

C600, Staphylococcus aureus 209p, and Pseudomonas aeruginosa PA01 were used as test bacterial cultures. Minimum inhibitory concentrations (MIC) were determined by twofold serial dilutions in a liquid medium.

The antimicrobial combinations were classified as synergistic, indifferent or antagonistic on the

basis of the fractional inhibitory concentration index (FICI). FICI = MICa(b)/MICa + MICb(a)/MICb, where MICa and MICb – minimum inhibitory concentrations of individual substances, and MICa(b) and

MICb(a) – minimum inhibitory concentrations of each antibiotic in a combination of them. The antimicrobial combinations were defined as synergistic if the FICI was ≤0.5.

Synergy was observed for certain combinations of arenicin-2 with conventional antibiotics (polymyxin Bagainst E. coli; rifampicin and tetracycline against St. aureus; ampicillin, streptomycin, poly- myxin B, and chloramphenicol against Ps. aeruginosa). The highest synergistic effect was observed

against St. aureus.

This work was supported by the Russian Science Foundation (project No. 14-14-01036).

62	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

УДК 54.06

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ НА ХАРАКТЕРИСТИКИ РАСТВОРА КВАНТОВЫХ ТОЧЕК Жаркова И.С., Дрозд Д.Д., Панкратов В.А., Соболев А.М., Маркина Н.Е., Маркин А.В., Горячева И.Ю.

Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского, Саратов, Россия410012,

Саратов, ул. Астраханская, 83e-mail: [e-mail]

Исследовали воздействие электрического поля на водные растворы гидрофилизованныхКТ соструктурой ядро-оболочка (CdSe/CdZnS/ZnS) и отслеживали изменения таких параметров как гидродинамический (ГД) радиус стабилизированных КТ, их дзета-потенциал и интенсивность люминесценции.

Ключевые слова: квантовые точки, гидрофилизация, электрическое поле

КТ, получаемые методом высокотемпературного синтеза в органическом растворителе с проведением последующей гидрофилизации, являются перспективными биометками для применения в различных областях благодаря уникальным люминесцентным свойствам и небольшому размеру. Для гидрофилизации изначально гидрофобные КТ покрывают амфифильнымимолекулами,в томчислебраш-полимерами,содержащимифрагментыполиэтиленгликоля (ПЭГ). Данный подход гидрофилизации позволяет максимально сохранять квантовый выход КТ, а также увеличивает стабильность КТ в широком диапазоне рН и ионной силы. В ряде работ, исследовано влияние электрического поля и прохождение электрического тока на различ - ные характеристики КТ. В первую очередь эти работы относятся к области использования КТ

вэлектронных устройствах, таких как солнечные батареи и фотодиоды.

Вданной работе исследовали воздействие электрического поля на водные растворы гидрофилизованных КТ со структурой ядро-оболочка (CdSe/CdZnS/ZnS) и отслеживали изменения таких параметров как гидродинамический (ГД) радиус стабилизированных КТ, их дзета-по- тенциал и интенсивность люминесценции. ГД радиус и дзета-потенциал измеряли методом динамического рассеяния света, а люминесценции – методом конфокальной лазерной спектроскопии.

РаботавыполненаприподдержкеМинистерстваобразованияинауки(проект.4.1708.2014/K).

THE EFFECT OF ELECTRIC FIELD ON THE CHARACTERISTICS OF QUANTUM DOTS

SOLUTION

Zharkova I.S., Drozd D.D., Pankratov V.А., SobolevA.M., Markina N.E., MarkinA.V.,

Goryacheva I.Yu..

Saratov State University, Saratov, Russia410012 Saratov, Astrakhanskayastr, 83

e-mail: [e-mail]

We investigated the effects of the electric field on water solutions of hydrophilized QDs with core- shell structure (CdSe/CdZnS/ZnS) and tracked changes of parameters such as hydrodynamic radius, zeta potential and the luminescence intensity of stabilized QDs. Keywords: Quantum dots (QDs), hydrophilization, electric field.

QDs, obtained by high-temperature synthesis in an organic solvent are promising biolabels for use in various fields because of unique luminescent properties and small size. For a hydrophilization ini-

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	63

СЕКЦИЯ | | «БИОТЕХНОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА»

tially hydrophobic QDs were coated with amphiphilic molecules, including brush-polymers comprising fragments of polyethyleneglycol (PEG). This approach maximizes the retention of the quantum yield, and increases QDsstability in a wide range of pH and ionic strength.

Some studies investigated the influence of the electric field and the electric current on the different characteristics of QDs. Primarily, these works refer to the use of QDs in electronic devices such as photodiodes and solar cells.

In this paper we investigated the effects of the electric field on water solutions of hydrophilized QDs with core-shell structure (CdSe/CdZnS/ZnS) and tracked changes of parameters such as hydrodynamic radius, zeta potential and the luminescence intensity of stabilized QDs. Radius and zeta potential were measured by dynamic light scattering and luminescence – by confocal laser spectroscopy.

This work was supported by the Russian Ministry of Education and Science (project. 4.1708.2014 / K).

ИЗУЧЕНИЕ СТРУКТУРЫ БЕТА-ЛАКТАМАЗ И МЕХАНИЗМОВ РЕГУЛЯЦИИ ИХ АКТИВНОСТИ

Григоренко В.Г.1, Андреева И.П.1, Рубцова М.Ю.1, Егоров А.М.1, Daria Beshnova2, Victor Lamzin2

1Кафедра химической энзимологии, Химический ф-т МГУ имени М.В. Ломоносова, Москва, 119992, Ленинские Горы д.1, стр.11

2European Molecular Biology Laboratory (EMBL), c/o DESY, Notkestrasse 85, 22603 Hamburg, Germany

Устойчивость возбудителей инфекционных заболеваний к антибиотикам является серьезной проблемой во всем мире. Расширение международного сотрудничества и увеличение мо - бильности населения ускоряют распространение резистентных штаммов. В последние годы эта проблема стала еще более угрожающей в связи с распространением панрезистентных микроорганизмов, этой пробелеме посвящен доклад ВОЗ 2014 года [Antimicrobial Resistance Global

Report on surveillance 2014 World Health Organization http://www.who.int/drugresistance/en/].

Быстрое развитие устойчивости даже к новым антибиотикам, а также длительность и высокая стоимость разработки ограничивают создание новых лекарственных средств.

Решением проблемы резистентности, обусловленной продукцией бета-лактамаз, является создание ингибиторов, которые способны необратимо связываться с их активным центром. Однако вследствие структурного разнообразия бета-лактамаз и их изменчивости эти ингибиторы также имеют ограниченное действие.

Целью настоящей работы является комплексное исследование различных мутантных форм бета-лактамаз, установление взаимного влияния мутаций на структурные особенности и ката- литические параметры ферментов. Таким образом, данное исследование имеет не только фун - даментальное значение для понимания механизмов каталитического действия бета-лактамаз, но и позволяет найти новые способы преодоления резистентности микроорганизмов к анти- биотикам.

64	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

STRUCTURALSTUDIES OF REGULATION OF BETA-LACTAMASEACTIVITY Grigorenko V.G.1,Andreeva I.P.1, Rubtsova M.Yu.1, Egorov А.М.1, Beshnova D.A.2, Lamzin V.S.2

1Enzymology division, Department of Chemistry, M.V. Lomonosov Moscow State University, Russia, Moscow, 119992, Leninskie Gory d. 1/11

2European Molecular Biology Laboratory (EMBL), c/o DESY, Notkestrasse 85, 22603 Hamburg, Germany

Microbial resistance to antibiotics is a serious and growing threat to public health. In recent years, the problem has become even more alarming due to the dissemination of panresistant microorganisms, and it was stressed in the WHO report in 2014 [Antimicrobial Resistance Global Report on surveillance 2014 World Health Organization http://www.who.int/drugresistance/en /]. The rapid development of resistance even to new antibiotics, the creation of new drugs is strongly limited by long duration and high cost of development.

The most prevalent resistance mechanism is the production of bacterial enzymes beta-lactamases. These enzymes are evolving at high speed, they are highly mutable and have large structural variability. By present they form a huge family which includes representatives of 1300. This underlines the need for a comprehensive study of the structural features and mechanism of action of beta-lactamases.

Creating inhibitors which are capable to bind irreversibly in the active site may overcome the resistance. However, due to the structural diversity of beta-lactamases and their variability these inhibitors also have limited effect.

In this regard, there is need for new inhibitors for beta-lactamases, including allosteric inhibitors. To do this, the comprehensive study of the structure of beta-lactamases, as well as mechanisms for the regulation of their activity is actual. The work presented is based on a study of the various mutant forms of beta-lactamases, establishment of mutation combinations effect on the structural and catalytic parameters of enzymes. This will allow to create a new type of inhibitors, and will help to find new ways to overcome the resistance of microorganisms to antibiotics.

УДК 577.2

РАЗРАБОТКА БИОЧИПА ДЛЯ ПОЛУКОЛИЧЕСТВЕННОЙ ОЦЕНКИ мРНК УЧАСТНИКОВ ВНУТРЕННЕГО И ВНЕШНЕГО ПУТЕЙ АПОПТОЗА Князев Д.И., Старикова В.Д., Сахарнов Н.А., Солнцев Л.А., Уткин О.В.

Федеральное бюджетное учреждение науки «Нижегородский научно-исследовательский институт эпидемиологии и микробиологии им. академика И.Н. БЛОХИНОЙ» Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека 603950, г. Нижний Новгород, ул. Малая Ямская, 71

e-mail: [e-mail]

Апоптоз – фундаментальный биологический процесс, участвующий в поддержании тка- невого гомеостаза. В нормальных, инфицированных вирусом и опухолевых клетках баланс в системе пролиферация/апоптоз определяется составом и уровнемсплайс-вариантов про- и ан- тиапоптотических факторов. Целью работы явилось создание биочипа для оценкифлуктуации состава и уровня мРНК участников, вовлечённых в реализацию рецептор-опосредованного и митохондриального путей апоптоза.

Разработан алгоритм селекции зондов в системе Matlab (США) с пакетом расширений

BioinformaticsToolbox и ParallelComputingToolbox. Требования к зондам: комплементарность

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	65

СЕКЦИЯ | | «БИОТЕХНОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА»

к местам соединения экзонов; длина 24-40 н.о.; Тпл 63-68°С; содержание GC 30-70%; количество гомоповторов н.о. ≤5; зонд не должен образовывать шпильки с ΔG ниже -6 кДж/моль; зонд не должен полностью встречаться в соответствующем гене (максимальная степень сходства 60%); зонд должен быть уникальным, т.е. детектировать только определенную форму мРНК. Проведен анализ 185 генов ключевых участников апоптотического сигналинга. Общее число кандидатов в зонды исходно составляло 65374567. Для синтеза на биочипе отобрано по 7208 смысловыхи антисмысловых зондов, детектирующих 1134 сплайсированных изоформы мРНК. Синтез экспериментальных вариантов биочипа осуществлён на платформе CustomArray (США) с применением амидофосфитного метода. Квантификация сигнала гибридизации зондов и целевой мРНК проводилась с применением амперометрической технологии ElectraSense (США). Для увеличения чувствительности зондов в их состав с 3’-конца были внедрены спейсерные участки (для смысловых зондов поли-Т повторы длиной 6,10,14,18н.о.; для антисмысловых зондов – поли-А повторы аналогичной длины). Проведена оптимизация схемы пробоподготовки и условий гибридизации биочипов для снижения себестоимости исследования. Отобраны зонды с наилучшими показателями чувствительности и специфичности. На текущем этапе ведутся работы по оценке информативности использования биочипа для мониторинга функционального состояния клеток иммунной системы при герпесвирусной инфекции, раке яичников и раке тела матки.

MICROARRAY FOR SEMIQUANTITATIVE EVALUATION mRNAENCODING PROTEINSINVOLVEDINEXTRINSICANDINTRINSICAPOPTOTIC PATH WAYS KnyazevD.I., StarikovaV.D., SakharnovN.А., SolntcevL.А., UtkinО.V.

Federal State Scientific Establishment «Blokhina research institute of microbiology and epidemiology» of Federal Service for Supervision of Consumer Rights Protection and Human Welfare

603950, Nizhny Novgorod, Malaya Yamskayast., 71 e-mail: [e-mail]

Apoptosis is the fundamental biological process involved in tissue homeostasis maintenance. In normal, virus-infected and tumor cells the balance between proliferation and apoptosis is determined by the levels and the repertoire of the proand antiapoptotic factors and their spliced forms. The aim of present work is development of the new microarray for evaluation of composition and levels’ changes of mRNA encoding proteins involved in death-receptor-mediated and mitochondrial apoptotic pathways.

First, we developed the probe selection algorithm based on Mathlab system with Bioinformatics Toolbox and Parallel Computing Toolbox supplementary modules. Probe selection criteria included:

targeting to exon junction; probe length 24-40 bp; Tm 63-68°С; GC content range 30-70%; maximal

homopolymer length 5 bp; hairpin formation energyΔG≥-6 kJ/mol; the highest continuous similarity

between sequences of probes and their respective genes is 60%; uniqueness i.e. probe should detect

1 mRNA variant.185 genes encoding the key apoptotic signaling elements were analyzed. Input se-

quences number was 65,374,567. After selection procedures probe number was restricted to 14416

(7,208 in sense and antisense orientation). Targetm RNAinclude 1134 spliceisoforms. Probe oligonu-

cleotideswere synthesizedby phosphoramidite method using CustomArray™ platform. Hybridization

signal quantification was performed by ElectraSense technology. For probe sensitivity enhancement

poly-T (probes in sense orientation) or poly-A (probes in antisense orientation) spacers (6-,10-,14-

,18-bp) were embedded between 3’-end of probes and microarray surface. Sample preparation proto- col was optimized for cost reduction. Probes with higher sensitivity and specificityhave been selected

66	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015

SECTION | | “BIOTECHNOLOGY AND MEDICINE”

for final variant of the microarray. Currently estimation of microarray use informative eness is being conducted in context of immune cells functional state monitoring during herpes-virus infection, ovarian and uterine cancer.

УДК 577.1

НАПРАВЛЕННАЯ ДОСТАВКА ЛИПОСОМАЛЬНЫХ ПРЕПАРАТОВ Колоскова О.О., Себякин Ю.Л.

Московский государственный университет тонких химических технологий им. М.В. Ломоносова, Москва, Россия

[e-mail]

Синтезированы производные фолиевой кислоты для конструирования липосом направленного действия.

Ключевые слова: липосомы, адресная доставка, фолиевая кислота

Внастоящее время исследования, относящиеся к проблеме направленного переноса в клетку биологически активных веществ (БАВ), поднялись на новый качественный уровень. В связи

сэтим, активно ведутся разработки методов избирательной доставки лекарственных веществ к месту их действия в организме.

Для противоопухолевой терапии привлекательными мишенями являются фолатные рецепторы, которые широко представлены на поверхности раковых клеток, причем их становится больше на поздних стадиях заболевания.

Вданной работе предложено использовать реакцию 1,3-диполярного циклоприсоединения между компонентами, содержащими азидные и свободные терминальные алкиновые остатки. Она нашла применение в различных областях химии, однако особого внимания заслуживает ее использование для получения биоконъюгатов, поскольку и азиды, и алкины невосприим - чивы к действию кислорода, реакция может проводится в широком температурном интервале, в большом спектре растворителей (включая воду) и значений pH (5–12).

Реакция между синтезированными компонентами проводилась в метаноле присутствии каталитического количества CuI (полученное производное затем использовали для модификации липосом) или в водном растворе липосом, содержащих в своем составе производное диэфира L-глутаминовой кислоты с терминальным алкиновым остатком.

Полученные по двум методами липосомы имели сходные физико-химические свойства: температура фазового перехода составляла 40°С, размер частиц оказался равным 130–140 нм, ста - бильность при хранении при комнатной температуре превышала 150 ч.

Таким образом, был разработан способ быстрой и удобной модификации поверхности сфор -

мированных и даже нагруженных терапевтическими агентами липосом векторами направ- ленной доставки к фолатным рецепторам благодаря использованию реакции 1,3-диполярного

циклоприсоединения.

Congress “BIOTECHNOLOGY: STATE OF THE ART AND PROSPECTS OF DEVELOPMENT” March 17-20, 2015	67

СЕКЦИЯ | | «БИОТЕХНОЛОГИЯ И МЕДИЦИНА»

TARGETED DELIVERY OF LIPOSOMALDRUGS Koloskova O.O., Sebyakin Y.L.

Lomonosov Moscow State University of Fine Chemical Technology, Moscow, Russia [e-mail]

Folic acid derivatives have been synthesized for the construction of targeted liposomes. Keywords: liposomes targeted delivery, folic acid

Currently, research related to the problem of targeted delivery of biologically active substances (BAS) rose to a new level. In connection with this, methods are being actively developed for selective delivery of drugs to their site of action in the body.

For antitumor therapy folate receptors are attractive targets that are widely represented on the surface of cancer cells, and they become more represented in advanced disease.

In this work we proposed to use the reaction of 1,3-dipolar cycloaddition between components containing azide and alkyne-free terminal residues. It has found application in various fields of chemistry, however, is particularly noteworthy for its use of bioconjugates, and as the azides and alkynes impervious to oxygen, the reaction may be carried out in a wide temperature range, a large variety of solvents (including water) and basic pH (5–12).

The reaction was carried out between the synthesized components in methanol with the presence of catalytic amounts of CuI (resulting derivative was then used for modifying liposomes) or in an aqueous solution of liposomes containing diester derivative of L-glutamic acid with a terminal alkyne moiety.

The resulting two types of liposomes had similar physical and chemical properties: the phase transition temperature was 40°C, the particle size was found to be 130–140 nm, storage stability at room temperature of greater than 150 hours.

Thus, a method was developed for quick and easy modification of the liposome surface and even therapeutic agents loaded liposome with vectors targeting to folate receptor by using the 1,3-dipolar cycloaddition reaction.

УДК 577.112, 577.181

СРАВНЕНИЕ ЦИТОТОКСИЧЕСКИХ СВОЙСТВ АНТИМИКРОБНЫХ ПЕПТИДОВ АРЕНИЦИНА, ГОМЕЗИНА И ТАХИПЛЕЗИНА Кузьмин Д.В., Емельянова А.А., Калашникова М.Б., Пантелеев П.В., Баландин С.В., Овчинникова Т.В.

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН 117997, Москва, Миклухо-Маклая, 16/10

e-mail: [e-mail]

На панели опухолевых и нормальных клеточных линий человека был изучен терапевтиче -

ский потенциал трех катионных β-шпилечных антимикробных пептидов ареницина-1, гомезина

и тахиплезина I.

Ключевые слова: антимикробные пептиды, катионные β-шпилечные пептиды, цитотокси- ческий эффект, противоопухолевая активность.

68	Конгресс «БИОТЕХНОЛОГИЯ: СОСТОЯНИЕ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ» 17-20 марта 2015