Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт теоретической и экспериментальной биофизики
Российской академии наук
ИТЭБ (ru) en
Орлов Николай Яковлевич
Заведующий лабораторией
Орлов Николай Яковлевич
д.б.н.
(4967) 73-93-72
(4967) 73-93-98

Основателем лаборатории являлся д.б.н., проф. Эдуард Аронович Бурштейн (1935-2013), один из создателей теории и практики метода собственной белковой флуоресценции. Индекс цитирования работ проф. Э.А. Бурштейна составляет более 5000, что является одним из самых высоких показателей для исследователей нашей страны, работающих в области молекулярной биологии и биофизики. В лаборатории подготовлено более 30 кандидатов и несколько докторов наук, успешно работающих в научных организациях нашей страны и за рубежом. Один из сотрудников лаборатории профессор Евгений Анатольевич Пермяков в настоящее время является директором Института биологического приборостроения РАН. С 2014 года лабораторией функциональной биофизики белка руководит доктор биол. наук Николай Яковлевич Орлов.

В настоящее время лаборатория занимается исследованием молекулярных механизмов системы фототрансдукции палочек сетчатки позвоночных как модели систем клеточной трансдукции. Отдельное внимание уделяется изучение принципов и механизмов активации и инактивации гетеротримерного GTP-связывающего белка трансдуцина – ключевого элемента молекулярного усилителя фоторецепторов позвоночных.

Одним из основных достижений последнего десятилетия является получение экспериментальных данных, свидетельствующих в пользу того, что сверхбыстрая активация трансдуцина, индуцируемая поглотившей квант света молекулой родопсина происходит в результате трансфосфорилирования – фосфорилирования связанного α-субъединицей трансдуцина GDP до GTP, протекающего при участии одной из изоформ нуклеозиддифосфаткиназы. Есть основания считать, что данный процесс происходит через формирование промежуточного состояния, которым является фосфорилированная β-субъединица трансдуцина. По-видимому, только так можно обеспечить быструю и значительную активацию трансдуцина при минимальном уровне его собственных шумов и таким образом обеспечить работу палочки в ее реальном физиологическом режиме – в режиме счетчика одиночных фотонов.

Другими направлениями, развиваемыми в лаборатории являются 1) исследования фотофизики и фотохимии бактериородопсина (теория и практика), в ходе которых показана возможность использования полимерных бактериородопсин-содержащих систем для записи, обработки и хранения оптической информации в биоэлектронике и голографии, а также 2) развитие теоретических подходов к решению проблем валидизации (уточнения) пространственной структуры белка, полученной методом рентгеноструктурного анализа.

В лаборатории используются методы оптической спектроскопии и флуоресценции, арсенал методов получения, очистки и анализа белков. Применяются теоретические методы, в частности, метод Монте Карло для исследования процессов диффузии и подходы для решения проблем валидизации пространственной структуры белка.

Эл. почта: transducin@mail.ru, тел.: 8-4967-739-372, 8-916-586-36-30.

2018
  1. Basharov M. A. On the conformation of Lys79 and Lys98 residues in the sperm whale myoglobin structure. Res. J. Pharm. Biol. Chem. Sci. (2018) v. 9, #6, 973-981.
  2. Незвецкий А. Р., Т. Г. Орлова, О. В. Петрухин, Н. Я. Орлов Эктофосфодиэстераза циклических нуклеотидов плазмодия Physarum polycephalum. БИОЛ. МЕМБРАНЫ, т. 36, № 1, 1–5 (2019)
  3. Пирутин С. К Васина Е. М. Туровецкий Е. Б. Дружко А. Б. Черняев А. П. ИЗМЕНЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН К ПОВРЕЖДАЮЩЕМУ ДЕЙСТВИЮ Н2О2 С ПОМОЩЬЮ ПРЕПАРАТА «МЕКСИДАНТ». Технологии живых систем, 2018, т. 15, № 3 стр. 34-38
  4. Пирутин С. К., Ефремова М. В., Юсипович А. И., Туровецкий В. Б., Максимов Г. В., Дружко А. Б., Мажуга А. Г. Визуализация и цитотоксичность флюоресцентно-меченных димерных наночастиц магнетит-золото, коньюгированных с лигандом простатического специфического мембранного антигена, в макрофагах мыши. Бюллетень зкспериментальнай биологии и медицины, 2018, Том 166, N. 9 стр. 362-365 (IF= 0,546, WOS).
2017
  1. Druzhko A. B., Dyukova T. V., Pirutin S. K. Some factors affecting the process of photoinduced hydroxylaminolysis in different bacteriorhodopsin-based media. European Biophysics Journal, (2017) Vol. 46, № 6, pp. 509-515.
  2. Basharov M. A. Nonglycine residues in proteins should most likely have an allowed conformation with a negative value for backbone torsion angle f. Annual Research & Review in Biology (2017) Vol. 17, № 2, pp. 1-17.
2016
  1. Basharov M. A. On conformations of aminoacid residues in proteins: unlikeness for nonglycine residues to have a positive backbone torsion angle . WULFENIA Journal 2016) 23 (1), 302-330.
  2. Петрухин О. В., Орлова Т. Г., Незвецкий А. Р., Орлов Н. Я. Трансдуцин-активированная cGMP-специфичная фосфодиэстераза наружных сегментов палочек сетчатки быка. Влияние ионов магния. Биофизика (2016) 61, №5, 852-855.
  3. Петрухин О. В., Орлова Т. Г., Незвецкий А. Р., Орлов Н. Я. Уменьшение светочувствительности изолированной палочки сетчатки лягушки в присутствии неспособного к фосфорилированию аналога GDP гуанозин-5'-О-(2-тиодифосфата) как подтверждение гипотезы об активации трансдуцина посредством механизма трансфосфорилирования. Биофизика (2016) 61, №5, 879-883.
  4. Петрухин О. В., Орлова Т. Г., Незвецкий А. Р., Орлов Н. Я. Моделирование процессов фототрансдукции в мембране диска фоторецептора с помощью метода Монте-Карло. Биофизика (2016) 61, №6, 1128-1132.
  5. Пирутин С. К. Туровецкий В. Б. Сарычева Н. Ю. Дружко А. Б. Калихевич В. Н. Влияние тетрапептида тафцина на внутриклеточный рн перитонеальных макрофагов мышей. Вестн. Моск. Ун-Та. сер. 16. Биология. 2016. № 1, стр-66-70
2015
  1. Druzhko A. B., Pirutin S. K. Preliminary Ultrasonication Affects the Rate of the Bacteriorhodopsin Bleaching and the Effectiveness of the Reconstitution Process in Bacterioopsin. Photochemistry and Photobiology 90, 1207–1210, 2014
  2. Yusipovich A. I., Bayzhumanov A. A., Kazakova T. A., Cherkashin A. A., Kamaletdinova T. R., Pirutin S. K., Rozhkova N. O., Maksimov G. V. Application of Phase Images for Estimation of Peritoneal Macrophages State. International Journal of Biology, Canadian Center of Science and Education. (Toronto, Canada). 7 (4), 53-61, 2015.
  3. Заичкина С. И., Дюкина А. Р., Розанова О. М., Симонова Н. Б., Романченко С. П., Сорокина С. С., Закржевская Д. Т., Юсупов В. И., Баграташвили В. Н. Индукция радиационного адаптивного ответа у мышей при действии He-Ne лазера и рентгеновского излучения. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины 2016. -N 1. -С. 32-35
  4. Орлов Д. Н., Незвецкий А. Р., Орлова Т. Г., Петрухин О. В., Орлов Н. Я. Фосфорилированное состоя-ние β-субъединицы транс-дуцина. Биофизика, 59, № 5, 837–842,2014
  5. Петрухин О. В., Орлова Т. Г., Незвецкий А. Р., Орлов Н. Я. Активация cGMP специфичной фосфодиэстеразы палочек сетчатки быка комплексом трансдуцин-GTP[S] в диапазоне физиологически важных изменений концентрации Са2+. Биол. Мембр. 31, № 6,. 443–445, 2014
  6. Петрухин О. В., Орлова Т. Г., Незвецкий А. Р., Орлов Н. Я. Активация cGMP специфичной фосфодиэстеразы палочек сетчатки быка комплексом трансдуцин-GTP в диапазоне физиологически важных изменений концентрации Са2+. Биофизика, 59, № 5, 854–861,2014
2014
  1. Druzhko,S. Pirutin Preliminary ultrasonication affect the rate jf the bacteriorhodopsin bleaching and the effectiveness of the reconstitution process in bacterioopsin. Photochemistry and Photobiology 2014, 90,#5,1207-1210.
  2. E. Korchemskaya, D. Stepanchikov, N. Burykin, T. Dyukova, S. Balashov, A. Savchuk. «Dynamic Holography Recording on E204Q bacteriorhodopsin gelatin films in red-light range at different humidity values». Mol. Cryst. Liq. Cryst. 2014, v. 589, issue 1, pp. 232-241.
  3. Орлов Д. Н., Незвецкий А. Р.,Орлова Т. Г., Петрухин О. В., Орлов Н. Я. Фосфорилированное состояние β-субъединицы трансдуцина. Биофизика, 59, Л 5, 837—842.
  4. Орлов Д. Н.,. Незвецкий А. Р., Орлова Т. Г.,. Петрухин О. В., Орлов Н. Я. Активация сGМР специфичной фосфодиэстеразы палочек сетчатки быка комплексом трансдуцин- GТР в диапазоне физиологически важных изменений концентрации Са2+. Биофизика, 59, ЛФ 5, 854—861.
  5. Петрухин О. В. Орлова Т.Г. Незвецкий А. Р. Орлов Н. Я. Активация сGМР специфичной фосфодиэстеразы палочек сетчатки быка комплексом трансдуцин- GТР[S] в диапазоне физиологически важных изменений концентрации Са2+. Биол. Мембр. 2014, 31, 6, 443—445.