Кафедра физико-химической биологии и биотехнологии ФБМФ МФТИ
Rambler's Top100
Физтех-ПорталСхема проездаФорумCайт ИБХCайт ФМБФДругой сайт кафедрыНаписать письмо
 Поиск
 Разделы сайта

 Голосование
В какой форме стоит осуществлять общение 3 курса с администрацией кафедры?

лучше провести встречу, а только потом экскурсию по лабораториям
опубликовать интервью на сайте, а в ИБХ только показывать лаборатории
другое (а что именно, напишите нам в письме)

Результаты
Архив голосований
 Материалы сервера
Версия для печати

Лаборатория Молекулярной Иммунологии


Заведующий лабораторией: д.б.н., профессор Деев Сергей Михайлович, deyev@ibch.ru

Телефон: +7 495 429 88 10

Местоположение: 52 корпус 5 этаж 558 комната

Лаборатория молекулярной иммунологии ИБХ РАН  была создана в октябре 2000 г. на базе лаборатории инженерии антител ИМБ РАН под руководством С.М. Деева.

Основным направлением исследований лаборатории является создание несуществующих в природе генно-инженерных антител с заранее заданными свойствами. Они предназначены для высокоточной  диагностики и эффективной терапии особо опасных заболеваний, в первую очередь, онкологических.

Наиболее важные достижения подразделения за последние 10 лет:

        Впервые в бактериальных клетках получены мини-антитела к маркеру раковых клеток - ферритину человека (плоскоклеточный рак головы и шеи человека, гепатоклеточный рак, болезнь Ходжкина и др.). Полученные антитела лишены константной части молекулы, за счет чего резко уменьшается их иммуногенность, но сохраняется способность эффективно взаимодействовать с антигенными детерминантами на поверхности раковой клетки. Такие “минимизированные” антитела способны легко   достигать злокачественных опухолей и избирательно доставлять токсические компоненты. Впервые сконструированы двухдоменные белки, состоящие из вариабельного VL-домена противоракового антитела F11, специфичного к ферритину человека  и компонентов модуля барназа·барстар. Показано, что присоединение барназы приводит к существенному увеличению растворимости и стабильности полученного рекомбинантного миниантитела,  что исключительно важно для белка,  предназначенного для терапевтического применения.

        Разработана принципиально новая стратегия молекулярного клонирования с “нулевым фоном”, основанная на использовании гена рибонуклеазы Создан новый фагмидный вектор на основе pBluescript II KS+ и гена рибонуклеазы барназы. 

        Изучены закономерности биосинтеза химерного (мышь/человек) полноразмерного антитрансферринового иммуноглобулина класса Е при котрансфекции сконструированных генов легкой и тяжелой цепей  в клетки СНО и в тканях мышиного организма различной морфологии (селезенка, печень, подушки лап, хрящевая ткань уха). Показано, что сконструированнные гены химерных антител обеспечивают эффективный биосинтез полноразмерного антитрансферринового иммуноглобулина как in vitro, так и in vivo. При трансфекции  селезенки, печени и подушек лап количество химерного IgE в кровотоке в несколько раз выше, чем при трансфекции  хрящевой ткани ушей. Полученные результаты важны для понимания фундаментальных принципов генотерапии и ДНК-вакцинации  для профилактики и терапии онкологических  заболеваний. 

        Сконструированы моногенные экариотические продуценты полноразмерных одноцепочечных гуманизированных антител классов IgG1 и IgE, специфичных к распространенному раковому маркеру HER-2/neu, изучена их продукция в эукариотических клетках НЕК-293 и СНО. Установлены закономерности биосинтеза и основные структурные характеристики целевых антител. Показано, что эффективность связывания обоих целевых мозаичных противораковых антител со своим антигеном, не уступает таковой анти-HER-2/neu-миниантител, использованных в качестве узнающего модуля. Таким образом, сконструированные de novo  гуманизированные полноразмерные одноцепочечные анти-HER-2/neu-антитела могут стать основой нового поколения соединений для профилактики и терапии злокачественных новообразований. 

        Для контролируемой экспрессии гена противоракового иммунотоксина непосредственно в организме сконструирован новый вектор pBS-tTA-Mlp-4D5-Bn-Bs, предназначенный для биосинтеза в эукариотических клетках анти-HER-2/neu-барназы. Экспрессия целевого гена, регулируется  TRE (tetracycline responsive element)-минимальным промотором в Tet-Off генно-экспрессионной системе. Показано, что при отсутствии тетрациклина в культуральной среде происходит гиперэкспрессия гена анти-HER2/neu мини-антитело-барназы, при этом трансфицированные клетки секретируют  гибридный белок в культуральную среду.

        Впервые получены два вида трансгенных растительных продуцентов (трансгенные растения табака и суспензионная культура), экспрессирующие гены мини-антитела к раковому маркеру, селезеночному ферритину человека, в различных компартментах растительной клетки.

        На основе модуля барназа·барстар создан универсальный «молекулярный конструктор», позволяющий получать сложные надмолекулярные белковые комплексы с заранее заданными свойствами. С его помощью получен ряд соединений, сочетающих в своем составе нацеливающие белки (в частности, противораковые антитела) и визуализирующие (флуоресцентные белки, полупроводниковые нанокристаллы, частицы коллоидного золота, радиоизотопы) или действующие (терапевтические) агенты (белковые токсины, рибонуклеазы). На этом принципе созданы биспецифические и мультивалентные миниантитела (см. ниже) и разработаны  новые методы иммунодиагностики.

        Впервые с использованием модуля барназа·барстар получены биспецифические мини-антитела (425scFv-барстар/4D5scFv-барназа), одновременно распознающие два разных онкомаркера высокой клинической значимости: рецептор эпидермального ростового фактора человека HER1 (EGFR) и мембранный рецептор HER2/neu. При этом компоненты биспецифического димерного антитела наработаны независимо в двух различных системах экспрессии (бактериях и растениях): в трансгенных растениях табака получено противораковое антитело 425scFv-барстар, специфичное к HER1 (EGFR), параллельно в бактериальном продуценте получено рекомбинантное противораковое антитело другой специфичности - анти-HER2/neu (4D5scFv-барназа). С помощью проточной цитофлуорометрии и непрямой иммунофлуоресцентной микроскопии доказана способность полученного гетеродимера специфически связываться с опухолевыми клетками человека.

        Предложен принципиально новый подход к конструированию мультивалентных рекомбинантных миниантител, обеспечивающих высокоточную доставку действующих агентов к опухолевым тканям. В качестве основы использовано исключительно сильное сродство бактериальной рибонуклеазы барназы и ее природного ингибитора барстара.
С помощью модуля барназа·барстар и противораковых гуманизированных анти-HER-2/neu-миниантител сконструированы двух- и трехвалентные олигомерные комплексы, обладающие существенно лучшими свойствами по сравнению с аналогами. Важным преимуществом предложенного подхода по сравнению с известными ранее является строгое соотношение 1:1 партнеров в комплексе, их высокая стабильность и растворимость. Компоненты системы биотехнологичны: каждый из них может быть по отдельности выделен из бактериального продуцента и очищен с помощью аффинной хроматографии. Сформированный двух- или трехвалентный комплекс также может быть легко отделен от исходных компонентов с помощью аффинной хроматографии.  Предложенный принцип является универсальным, так как позволяет получать как гомо-, так и гетероолигомерные комплексы и применим не только к миниантителам. На экспериментальной модели иммунодефицитных мышей с привитыми опухолями человека показано, что двух- и трехвалентные комплексы противораковых миниантител, сконструированные на основе предложенного принципа, обладают лучшими по сравнению с мономерами иммунохимическими и фармакокинетическими характеристиками: мультимерные миниантитела сильнее связываются со своим антигеном, лучше накапливаются в опухолях, быстрее выводятся из почек. В настоящее время ведутся испытания созданных соединений в ведущих онкологических центрах: ГУ РОНЦ им. Н.Н. Блохина и МНИОИ им. П.А. Герцена.

           

Публикации за период 2002-2007 гг. 

  1. Sergey P. Martsev, Anatoly P. Dubnovitsky, Oleg A. Stremovsky, Alexander A. Chumanevich, Yaroslav I. Tsybovky, Zinaida I. Kravchuk, Sergey M. Deyev. Partially structured state of the functional VH domain of the mouse anti-ferritin antibody F11.              FEBS Letters. 2002. V. 518. P. 177-182.
  2. Yurchenko J.V., Budilov A.V., Deyev S.M., Khromov I.S., Sobolev A.Y. Cloning of an alkaline phosphatase gene from the moderately thermophilic bacterium Meiothermus ruber and characterization of the recombinant enzyme. Mol. Genet. Genomics. 2003. V. 270. No.1. P. 87-93.
  3. S.V. Deyev, R. Waibel, E.N. Lebedenko, A.P. Schubiger, A. Plückthun. Design of multivalent complexes using the barnase×barstar module. Nature Biotechnology. 2003. V. 21. P. 1486-1492.
  4. Martsev S.P., Tsybovsky Y.I., Stremovsky O.A., Odincov S.G., Balandin T.G., Arosio P., Kravchuk Z.I., Deyev S.M.  Fusion of the antiferritin antibody VL domain to barnase results in enhanced solubility and altered pH-stability. Protein Engineering Design and Selection. 2004. V. 17.  P. 85-93.
  5. D.V. Rodin, B.V. Rad’ko, V.A. Kolesnikov, O.L. Polyanovsky, S.M. Deyev. Expression of the chimeric IgE gene in cell culture and in various mouse tissues. Biochimie. 2004. V. 86. P. 939-943.
  6. E.M. Glinka, E.F. Edelweiss, A.M. Sapozhnikov, S.M. Deyev. A new vector for controllable expression of an anti-HER2/neu mini-antibody-barnase fusion protein in HEK 293T cells. Gene. 2006. V. 366. P. 97-103.
  7. E.G. Semenyuk, O.A. Stremovskiy, E.F. Edelweiss,O.V. Shirshikova, T.G. Balandin, Y. I. Buryanov, S.M. Deyev. Expression of single-chain antibody-barstar fusion in plants. Biochimie. 2007. V. 89. P. 31-38.
  8. Семенюк Е.Г., Орлова И.В., Стремовский О.А., Баландин Т.Г., Носов А.М., Бурьянов Я.И., Деев С.М. Трансгенные растения табака – продуценты мини-антител к ферритину человека. ДАН. 2002. Т. 384. С. 544-546.
  9. Семенюк Е.Г., Стремовский О.А., Орлова И.В., Баландин Т.Г., Носов А.М., Бурьянов Я.И., Деев С.М., Петров Р.В. Биосинтез миниантител к ферритину человека в растительных и бактериальных продуцентах. Молекулярная биология. 2003. Т. 37. C. 916-923.
  10. Дементьева Е.И., Рубина А.Ю., Стомахин А.А., Иванов С.М., Крейндлин Э.Я., Иванов Д.С., Родин Д.В., Деев С.М., Прасолов В.С., академик Мирзабеков А.Д. Белковые микрочипы. Анализ экспрессии рекомбинантного барстара. ДАН. 2003. Т. 393. С. 1-5.
  11. Юрченко Я.В., Хромов И.С., Будилов А.В., Деев С.М., Соболев А.Ю.Термостабильная щелочная фосфатаза бактерии Meiothermus rubber: клонирование гена, экспрессия в клетках Escherichia coli и биохимическая характеристика рекомбинантного белка. Молекулярная  биология. 2003.  Т. 37. С.989-998.
  12. Деев С.М., Лебеденко Е.Н., Петров Р.В. Дизайн генно-инженерных антител для диагностики и терапии рака. International Journal on immunoreabilitation. 2003. V. 5. P. 131-132.
  13. Цыбовский Я.И., Шубенок Д.В., Стремовский О.А., Деев С.М., Марцев С.П. Фолдинг и стабильность химерного иммуноконъюгата VL-барстара. Биохимия. 2004. Т.69. С. 1157-1169. 
  14. С.В. Грибенча, Л.А. Поцелуева, И.Ф. Баринский, С.М. Деев, Т.Г. Баландин, И.Б. Лещинская. Противовирусная активность РНКазы Bacillus intermedius в экспериментах на мышах линии СВА, предварительно зараженных уличным вирусом бешенства. Вопросы вирусологии. 2004. Т. 49. С. 38-41.
  15. С. М. Деев, О. А. Стремовский, С. В. Лукаш, Д. В. Карпенко,  О. Л. Поляновский, академик Р. В. Петров.  Продукция     рекомбинантных противораковых антител клетками HEK-293. ДАН (Биохимия, Биофизика, Молекулярная биология). 2006. Т. 406. С. 829-831.
  16. Е.М. Глинка, Э.Ф. Эдельвейс, С.М. Деев. Эукариотические экспрессирующие векторы и иммуноконъюгаты для терапии рака. Биохимия. 2006. Т. 71. № 6. С. 742-753. Обзор.
  17. С.В. Грибенча, Л.А. Поцелуева, И.Ф. Баринский, С.М. Деев, Т.Г. Баландин, И.Б. Лещинская. Защитная активность РНКазы Bacillus intermedius у морских свинок и кроликов, зараженных уличным вирусом бешенства. Вопросы вирусологии. 2006. Т. 51. С. 41-46.
  18. Е.Н.Лебеденко, Т.Г.Баландин, Э.Ф.Эдельвейс, О. Георгиев, Е. С. Моисеева, академик Р.В. Петров, С. М. Деев. Визуализация раковых клеток с помощью флуоресцентного белка ЕGFP-барназа. ДАН (Биохимия, Биофизика, Молекулярная биология). 2007. Т. 414. С. 408-411.
  19. В.П. Тимофеев,  Т.Г. Баландин , Я.В. Ткачев, В.В. Новиков, В.А. Лапук, С.М. Деев Использование динамического метода спин-метки для изучения комплекса барстар-барназа. Биохимия. 2007. Т.72. №9. С.1220-1230.

          

Патенты за 2002-2007 гг.: 

  1. Орлова И.В., Семенюк Е.Г., Бурьянов Я.И., Деев С.М., Носов А.М. Штамм суспензионной культуры растительных клеток Nicotiana tabacum (sv. Samsun) – продуцент рекомбинантных антител к ферритину селезенки человека. Патент на изобретение РФ, №2227808, приоритет от 30.08. 2002г., зарегистрирован в Государственном реестре изобретений РФ 27.04.04.
  2. S.M. Deyev, R. Waibel, A. Plückthun. Multivalent complexes, their production and method of use. Application Serial No. 11/045,502 for Letters Patent was filed in the U.S. Patent and Trademark Office on January 31, 2005.
  3. Дзантиев Б.Б., Ермоленко Д.Н., Урусов А.Е., Жердев А.В., Баландин Т.Г., Эдельвейс Э.Ф., Стремовский О.А., Деев С.М. Способ иммуноферментного определения антигенов.// Патент RU 2303783 C1.  Опубл. 27.07.2007 Бюл.№21.
  4. Деев С.М., Эдельвейс Э.Ф. Баландин Т.Г., Стремовский О.А., Урусов А.Е., Ермоленко Д.Н., Жердев А.В., Дзантиев Б.Б. Способ иммунофлуоресцентного определения локализации антигенов// Заявка на патент. Входящий №031931. Регистрационный №2006129380. Дата поступления 15.08.2006

Назад:
Лаборатория Биомолекулярной Спектроскопии Ядерного Магнитного Резонанса (ЯМР)
Далее:
Лаборатория Клеточных Взаимодействий

наверх | на главную
 Discuss it
Add your comment
Author
Subject
Message
  • sumshenkokatya@mail.ru (Екатерина [95.182.53.177], 12.11.2010 11:45:16) #
    Здравствуйте. Я студентка-дипломница курского гос. мед. университета факультета биотехнологии по специальности инженер биоорганического синтеза. Ищу место прохождения практики/место работы.Заинтересовала Ваша вакансия, так как хочу продолжить свою дальнейшую деятельность в области генной инженерии, иммунологии и биоорганического синтеза лекарственных средств. Имею хорошую научно-техническую базу и опыт работы в лаборатории.
    • Екатерине (bioeditor [193.125.143.165], 12.11.2010 14:24:59) #
      Рекомендую написать руководителю подразделения на электронную почту.