ИТЭБ РАН

142290, г. Пущино
Московской обл.
ул. Институтская, 3
Тел. (495) 632-78-69
Факс: (4967) 33-05-53
E-mail: office@iteb.ru
Сайт: web.iteb.psn.ru

Поиск
Библиотеки
ЦБП - Центральная Пущинская Библиотека
MEDLINE - National Center for Biotechnology Information National Library of Medicine/National  Institutes of Health
БИОЛОГИЯ - Информация по биологии в поисковой системе YAHOO

Фамилия: Тихоненко
Имя: Сергей
Отчество: Алексеевич

Заведующий лабораторией:

Тихоненко Сергей Алексеевич
( Tikhonenko )
н.с., кандидат биологических наук
Окончил Воронежский государственный университет, биолого-почвенный факультет, Воронежский государственный университет, биолого-почвенный факультет в 2005 по специальности Почвоведение.
Дополнительное образование: С 2006 по 2008 гг. - аспирантура в ИТЭБ РАН.
с 2006 работает в ИТЭБ РАН.
Кандидатская диссертация по теме "Роль полиэлектролит-белковых взаимодействий в создании полиэлектролитного ферментного микродиагностикума". Защитил кандидатскую диссертацию в 2010г.
  1. Б.И. Сухоруков, С.А. Тихоненко, Е.А. Сабурова, А.В. Дубровский, Ю.Н. Дыбовская, Л.И. Шабарчина Инкапсулирование фрментов в полиэлектролитные нано- и микрокапсулы в связи с проблемой микродиагностикума// Биофизика, т.52, вып.6, с.1041-1048.,2007

Адрес и связь

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и экспериментальной биофизики Российской академии наук (ИТЭБ РАН)
142290 Пущино, Московская обл., Россия
тел. 73-92-05, 73-91-34
e-mail: tsa83@rambler.ru

ID Заведующего: 452
ID Лаборатории: 23
ID Подразделения: 020
Год создания: 2008
Дата изменения: 21.10.2011
Достижения прикладные: Разработана и запатентована технология получения содержащих ферменты полиэлектролитных нано- и микрокапсул – основных элементов ферментного микродиагностикума. Она состоит из: 1- стадии получения в качестве «кора» микросферолита СаСО3 с включенным в него ферментом, 2- стадии поочередного наслаивания селективно подобранных противоположно заряженных полиэлектролитов на частицы кора и формирования мультислойной оболочки, 3- стадии разрушения и удаления карбонатного компонента кора, 4 - стадии контроля за функциональным сотоянием инкапсулированного фермента. Благодаря полупроницаемости полиэлектролитной оболочки содержащая фермент микрокапсула,, помещенная в многокомпонентную среду, становится анализатором в ней низкомолекулярных веществ-субстратов, ингибиторов или активаторов фермента. Предложен новый тип диагностикума широкого, в том числе и медицинского назначения. Основным элементом диагностикума является мультислойная полиэлектролитная нано- и микрокапсула с включенным в нее ферментом, исходным субстратом, ингибитором или активатором которого является один из компонентов анализируемой среды. По сравнению с существующими в медицине ферментативными методами анализа биожидкостей предлагаемый микродиагностикум имеет явные преимущества, поскольку инкапсулированный фермент, во-первых, сохраняет свою активность в течение нескольких месяцев, в то время как активность фермента в растворе в «свободном» состоянии падает практически до нуля через несколько дней, во-вторых, сохраняет активность в анализируемой биологической жидкости, содержащей протеиназы, исключая тем самым необходимость их удаления из анализируемой среды, в-третьих, может быть использован многократно, уменьшая тем самым расход фермента. Разработана методика многократного использования микродиагностикума, а также показана возможность его применения в качестве диагностического средства.
Достижения фундаментальные: Разработан метод иммобилизации белков в полиэлектролитные микрочастицы, сформированные путем последовательной адсорбции противоположно заряженных полиэлектролитов на высоленных агрегатах белка.Разработан метод включения белков в полиэлектролитные микрокапсулы в результате поочередной адсорбции поликатиона и полианиона на составной микросферолит СаСО3-белок с последующим разрушением СаСО3 в мягких условиях (нейтральные значения рН, комнатная температура). Получены полиэлектролитные микрокапсулы различных типов: полые, содержащие интерполиэлектролитные комплексы, белки и ферменты. Установлены оптимальные условия включения ферментов в полиэлектролитные микрокапсулы, произведен подбор противоположно заряженной пары полиэлектролитов, которая оптимальна для функционирования инкапсулированного фермента. Получены и проанализированы электронномикроскопические снимки ультратонких срезов полиэлектролитных микрочастиц (ПЭ-микрочастиц), содержащих и не содержащих белок, коровой основой для формирования которых послужили микросферолиты СаСО3. Из полученных данных следует, что ПЭ-микрочастицы, не содержащие белок, являются образованиями со сложной внутренней организацией, состоящей из набора нитевидных и замкнутых наноразмерных элементов полиэлектролитной природы. Обнаружено, что в содержащих белок ПЭ-микрокапсулах в отличие от не содержащих, полиэлектролиты располагаются только в приповерхностном слое и внешняя, пространственно организованная оболочка ограничивает внутренний объем, заполненный раствором белка. Установлено распределение белка внутри микрокапсул в зависимости от рН среды.Методами светорассеяния и оптической микроскопии получены данные по термочувствительности сформированных из поочередных слоев полиаллиламина и полистиролсульфоната полиэлектролитных микрокапсул полых и с включенными в них интерполиэлектролитными комплексами и белками. Показано, что все три типа капсул с ростом температуры и длительности теплового воздействия сжимаются, их диаметр уменьшается. В работе предложено термочувствительность микрокапсул оценивать по температурному коэффициенту скорости их сжатия (Ес). Для всех трех типов микрокапсул, содержащих от 6 до 10 слоев в оболочке, обнаружено явление альтернантности термочувствительности в зависимости от числа слоев оболочки – с нечетным числом слоев сжимаемость больше, чем с четным. На примере транспортных белков крови – гемоглобина и бычьего сывороточного альбумина исследована зависимость термочувствительности микрокапсул от количества, степени ионизации и конформационного состояния инкапсулированного белка. С применением флуоресцентного зонда мероцианина-540 исследовано строение нанослоевых оболочек полиэлектролитных микрокапсул содержащих и не содержащих белок и сформированных из поочередных слоев полиаллиламина и полистиролсульфоната. Из анализа полученных экспериментальных данных предложена модель строения оболочек микрокапсул, основными характеристиками которой является наличие одиночных полиэлектролитов на поверхности капсулы и дуплексов интерполиэлектролитных комплексов внутри. Определены предельные значения интенсивности флуоресценции и константы скорости связывания М540 с микрокапсулами с различным числом слоев. Показано, что полиэлектролитные микрокапсулы обоих типов претерпевают с течением времени структурные изменения, ведущие к их уплотнению. Определено количество полиэлектролитных слоев, оптимальное для формирования наиболее регулярной и стабильной во времени оболочки.Методами адиабатичеcкой диффеpенциальной cканиpующей микpокалоpиметpии, cобcтвенной белковой флуоpеcценции и кpугового диxpоизма иccледована темпеpатуpная cтабильноcть цитоплазматичеcкого феpмента цикла гликолиза – лактатдегидpогеназы из мышцы cвиньи в комплекcе c анионным полиэлектpолитом полиcтиpолcульфонатом. Калоpиметpичеcкое иccледование комплекcа феpмента c полиcтиpолcульфонатом в фоcфатном буфеpе pН 7,0 показало, что темпеpатуpа пеpеxода и энтальпия тепловой денатуpации лактатдегидpогеназы pезко уменьшаетcя c pоcтом веcового cоотношения полиcтиpолcульфонат/лактатдегидpогеназа, xотя пpи 20°C феpментативная активноcть лактатдегидpогеназы cоxpаняетcя в течение неcколькиx чаcов незавиcимо от добавления полиcтиpолcульфоната. Показано, что пpиcутcтвие ионов фоcфата в cpеде cтабилизиpует феpмент как к тепловой денатуpации, так и к инактивации полиэлектpолитом.
Заведующий лаборатории: Шабарчина
История: В связи с реорганизацией Лаборатории физической и радиационной химии биополимеров и в соответствии с решением Ученого совета ИТЭБ РАН от 25.12.2008 г. был создан Сектор физической химии биополимеров.
Название: Сектор физической химии биополимеров
Научные направления фундаментальные: 1. Ферменты в интерполиэлектролитном комплексе. Стабильность, структура и функционирование.2. Физико-химические основы создания сенсорных систем с использованием ферментсодержащих полиэлектролитных микрокапсул.
Партнерство: За последние пять лет сектор физической химии биополимеров сотрудничал со следующими лабораториями и организациями:Внутри Института (ИТЭБ РАН)- Лаборатория кристаллофизики и рентгеновских исследований- Лаборатория ультраструктуры нейрона С лабораториями и кафедрами других учреждений- Лаборатория биоорганических структур, Институт кристаллографии РАН,- Кафедра физической химии Химического факультета МГУ,- Институт биоорганической химии РАН,- Институт биофизики клетки РАН, - Институт биологического приборостроения РАН,- Факультет нано- и биомедицинских технологий, Саратовский Государственный университет.С международными организациями- Max Planck Institute of Colloids and Interfaces, Golm/Potsdam, Germany,- Depart. of Engineering and Materials Sciences Queen Mary University of London, London, United Kingdom.
Подпись: 020
Тип: сектор