| Название НИОКТР |
Управление связыванием низкомолекулярных биологически активных соединений с олигонуклеотидными рецепторами: in silico дизайн рецепторов и их характеристика в биосенсорных системах
|
| Аннотация |
В роли специфических рецепторов в биоаналитических системах в последние годы набирают популярность аптамеры (одноцепочечные олигонуклеотиды). Аптамеры рассматриваются как потенциальная альтернатива антителам и другим белковым рецепторным молекулам благодаря простоте получения, возможности скрининга библиотек и моделирования с целью выявления наиболее специфичных последовательностей, их способности формировать различные структуры при взаимодействии с аналитом. Работы, посвященные аптамерному выявлению определенного соединения, в большинстве своем используют результаты ранее проведенного экспериментального выбора без улучшения ранее достигнутых параметров связывания. Существующие способы прогнозирования структуры комплексов между аптамером и его селективным лигандом позволяют теоретически оценить характер взаимодействий. Однако влияние условий протекания реакций – факторы среды, наличие дополнительной модификации реагентов, дестабилизация комплексов в системе, - остается по-прежнему дополнительным не учтенным параметром при разработке аналитических тест-систем на основе аптамеров.
Предлагаемый проект предусматривает проведение комплексного исследования, включающего:
- теоретические исследования, включающие in silico моделирование поведения аптамеров в растворе, в присутствии и без целевого аналита, оценки возможностей управления аффинностью и селективностью аптамеров по отношению к целевому соединению и его гомологам, либо структурно близким соединениям, посредством модификации их структуры (альтернатива искусственной мутации ДНК последовательности, включающие замену, дупликацию нуклеотидов и другие варианты, включая использование неканонических азотистых оснований);
- получение отобранных на основе теоретических исследований и моделирования структуры последовательностей с улучшенной селективностью по отношению к выбранному аналиту, повышенной стабильностью реагентов, особенно в случае модификации и введения метки;
- экспериментальную характеристику взаимодействий в разрабатываемых биосенсорных системах с различными способами детектирования аналитического сигнала (флуоресценция, колориметрия и их модификации).
Для проведения исследований будут рассмотрены и отобраны аптамеры, формирующие различные структуры при взаимодействии с низкомолекулярными аналитами класса антибиотиков, пестицидов и гормонов (на примере хлорамфеникола, малатиона и тестостерона). При моделировании комплексов аптамер-лиганд будут рассматриваться структуры, представленные в базе PDB и полученные в результате многоуровневого молекулярного моделирования, включающего получение трехмерной структуры аптамеров с использованием доступных веб-сервисов и дальнейшее определение структуры и свойств комплекса методами молекулярной динамики. Изучение процессов комплексообразования, включая сопровождающие их структурные изменения будут проводиться с использованием методов гель- и капиллярного электрофореза, спектроскопии кругового дихроизма и проточного фракционирования в поперечном поле. Для характеристики связывания аптамер-лиганд будут использоваться проточный сенсор с регистрацией поверхностного плазмонного резонанса, методы изотермической калориметрии и флуориметрии. Биоаналитическая эффективность модифицированных аптамеров будет оценена по изменениям пределов обнаружения, рабочих диапазонов и селективности для гетерогенных систем – микропланшетного и мембранного анализа с использованием аптамеров в качестве рецепторных молекул, а также для гомогенных систем с модуляцией оптических свойств (тушения/активации флуоресценции и изменения ее анизотропии).
|
| Доступ к ОКОГУ исполнителя |
False
|
| Количество связанных РИД |
0
|
| Количество завершенных ИКРБС |
0
|
| Сумма бюджета |
21000.0
|
| Дата начала |
2025-05-28
|
| Дата окончания |
2027-12-31
|
| Номер контракта |
25-14-00421
|
| Дата контракта |
2025-05-28
|
| Количество отчетов |
1
|
| УДК |
602.68:57.083
|
| Количество просмотров |
4
|
| Руководитель работы |
Дзантиев Борис Борисович
|
| Руководитель организации |
Федоров Алексей Николаевич
|
| Исполнитель |
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ "ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР "ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫ БИОТЕХНОЛОГИИ" РОССИЙСКОЙ АКАДЕМИИ НАУК"
|
| Заказчик |
Российский научный фонд
|
| Федеральная программа |
—
|
| Госпрограмма |
—
|
| Основание НИОКТР |
Грант
|
| Последний статус |
2025-07-08 20:12:23 UTC, 2025-07-08 20:12:23 UTC
|
| ОКПД |
Услуги, связанные с научными исследованиями и экспериментальными разработками в области биотехнологии в области здоровья
|
| Отраслевой сегмент |
—
|
| Минздрав |
—
|
| Межгосударственная целевая программа |
—
|
| Ключевые слова |
ТЕСТ-СИСТЕМЫ; БИОСЕНСОРЫ; МЕЖМОЛЕКУЛЯРНЫЕ КОНЪЮГАТЫ; АПТАМЕРЫ; ЛИГАНД-РЕЦЕПТОРНЫЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
|
| Соисполнители |
—
|
| Типы НИОКТР |
Поисковое (ориентированные фундаментальные) исследование
|
| Приоритетные направления |
—
|
| Критические технологии |
—
|
| Рубрикатор |
62.41.99 - Другие методы анализа
|
| OECD |
—
|
| OESR |
Биохимические методы исследования
|
| Приоритеты научно-технического развития |
в) переход к персонализированной, предиктивной и профилактической медицине, высокотехнологичному здравоохранению и технологиям здоровьесбережения, в том числе за счет рационального применения лекарственных препаратов (прежде всего антибактериальных) и использования генетических данных и технологий;
|
| Регистрационные номера |
—
|
