Шесть молодых ученых НИОХ СО РАН признаны победителями Конкурса на получение грантов РНФ «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов в 2024 году.
Представляем проект №24-74-00141 «Развитие методов импульсной дипольной спектроскопии в комбинации с адресным спин-мечением для изучения структуры биополимеров» научного сотрудника Лаборатории магнитной радиоспектроскопии НИОХ СО РАН, к.х.н. Наргиз Байузаковны Асанбаевой.
Наргиз Асанбаева была удостоена Стипендии Президента Российской Федерации по приоритетным направлениям для аспирантов (2022-2023), выиграла конкурс на присуждение научно-исследовательской стипендии DAAD для молодых ученых и аспирантов (2022).
- Это направление научных исследований для меня интересно тем, что находится на стыке наук: физики, химии, биологии, - рассказала Наргиз. – Особенно перспективным и интересным выглядит использование спиновых меток, которые синтезируются в нашем институте, именно в биологии. Наши коллеги-биологи «присоединяют» данные спиновые метки к различным биополимерам - белкам и нуклеиновым кислотам. Затем, используя имеющуюся приборную базу, мы проводим исследование полученных спин-меченых биополимеров методами стационарной и импульсной ЭПР спектроскопии. С помощью данных методов можно изучать дипольное взаимодействие между введенными в определенные положения биомолекул спинами электронов, и как следствие, измерять между ними расстояние. Это позволяет охарактеризовать структуру исследуемых биополимеров, их комплексов, а также оценить влияние их структурных особенностей на различные биологические процессы, в частности, на процессы репарации ДНК. То есть, помимо характеризации новых спиновых меток, мы занимаемся методологической отработкой, созданием модельных систем, позволяющих проводить структурные исследования методами магнитного резонанса. Если они работают успешно, мы используем их в дальнейших исследованиях.
Грант РНФ будет направлен на применение новых спиновых меток на основе нитроксильных радикалов для изучения структуры ДНК дуплексов и ферментов репарации ДНК методом спектроскопии двойного электрон-электронного резонанса. Очень важно, чтобы используемые метки были стабильными и не меняли своих свойств во время измерений, как в растворе, так и в клеточной среде, а также при приготовлении образцов, и могли присоединяться к биомолекуле достаточно «жестко». Уменьшение подвижности присоединяемых меток позволит сузить получаемые в эксперименте распределения расстояний, что должно упростить обработку и интерпретацию результатов.
Наша лаборатория активно сотрудничает с лабораторией азотистых соединений под руководством к.х.н., доцента Игоря Анатольевича Кирилюка, коллегами из Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, Международного томографического центра СО РАН, ведем совместную работу с Казанским физико-техническим институтом.
– Со своей стороны должен отметить, – комментирует заместитель директора по научной инфраструктуре и экологическому направлению к.ф.-м.н. Дмитрий Николаевич Половяненко, – в НИОХ СО РАН на базе Центра коллективного пользования СО РАН имеется все необходимое экспериментальное оборудование для успешной реализации проекта, в том числе, ЯМР спектрометры - Bruker AV-300, Bruker AV-400 и стационарный ЭПР спектрометр Х-диапазона с термоприставкой – Bruker Elexsys Е580. ЯМР спектрометр Bruker AV-600 был модернизирован в рамках реализации мероприятий по обновлению приборной базы научных организаций национального проекта «Наука и Университеты».
В 2023 году в лаборатории магнитной радиоспектроскопии НИОХ СО РАН был создан российский импульсный ЭПР спектрометр Х-диапазона с возможностью формирования СВЧ импульсов заданной формы и проведением экспериментов при Т=80-300 К, который также предполагается использовать для научных исследований в рамках заявленного проекта.