К настоящему времени основные научные результаты достигнуты по следующим направлениям исследований:
1. Экспериментальный блок:
- С помощью методов генной инженерии налажено получение рекомбинантных белков — компонентов системы убиквитин-зависимой регуляции;
- Успешно реконструирована убиквитилирующая система in vitro;
- Проводиться иммунохимическая детекция убиквитина и убиквитин-белковых конъюгатов в норме и при патологии;
- Изучены специфические белок-белковых взаимодействий между компонентами MMS2/Uev1a -опосредованного катализа с помощью оптического биосенсора Biackore3000;
- Протеомная характеристика убиквитилирования белков в норме и при патологии: впервые получены данные о новом типе мультиубиквитиновой цепи и механизме его формирования в системах in vitro и in vivo методом тандемной масс-спектрометрии;
- Получены новые данные, свидетельствующие о влиянии цисплатина на активность компонентов системы убиквитин-зависимой регуляции. В рамках этого направления получены масс-спектрометрические данные о точках платинизирования, видах аддуктов цисплатина с белками, показано снижение активности платинизированных белков в режиме реального времени на биосенсоре Biackore3000;
- В экспериментах по изучению генотоксического действия цисплатина на культурах клеток методом ДНК-комет в присутствии ингибитора протеамос MG132 получены новые данные о вовлеченности системы убиквитина в ответ опухолевых и нормальных клеток на воздействия различными концентрациями цисплатина;
- С помощью метода масс-спектрометрии идентифицированы точки модификации метилглиоксалем (неферментативное гликирование белков) убиквитин-конъюгирующего фермента UBE2N. Проводятся исследования по влиянию данной модификации на функциональные свойства фермента. Предварительные данные позволяют рассматривать модификацию белков метилглиоксалем как однин из механизмов диабетических осложнений;
- Получены масс-спектрометрические данные об изменении убиквитилирования белков в печени мышей после нахождения в состоянии микрогравитации в условиях реального космического полета на биоспутнике «Бион М-1». В рамках данного исследования разработан новый метод картирования убиквитилированного субпротеома, позволяющих проводить характеристику двух убиквитин-зависимых внутриклеточных процесса — катаболический и некатаболический — как с позиции ферментативного аппарата, так и на уровне белков-мишеней убиквитилирования;
- Проведены пилотные эксперименты по масс-спектрометрическому поиску потенциальных белков-маркеров эндометриоза в соскобах слизистой матки.
2. Биоинформатический блок:
- Создана компьютерная программа Distance Searcher (DSearcher) для анализа трехмерных структур белков с целью идентификации структурных закономерностей, обуславливающих субстратную специфичность системы убиквитилирования;
- Создана интерактивная база данных UbiProt, посвященная системе убиквитина и содержащая полную информацию о белках-мишенях убиквитин-зависимой регуляции и компонентах убиквитилирующей системы;
- Создана компьютерная программа VSDocker для проведения молекулярного докинга на компьютерном класторе;
- Создана специализированная объектно-ориентированная база данных Ubiquitomix, содержащая данные о всех компанентах убиквитилирующей системы и их взаимодействии в различных организмах;
- Создана программа UbIdent, расчитывающая точную массу модифицированных пептидов для прицельной идентификации убиквитилированных сайтов в белках методом масс-спектрометрии;
- Впервые разработана классификация НЕСТ-доменных убиквитин-протеин лигаз на основании филогенетического и структурно-функционального анализа;
- Создана оригинальная компьютерная программа CellCounter для статистической обработки данных, полученных методом ДНК-комет (Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2011619554 от 16.12.2011 г.);
- На основании экспериментальных данных и с помощью методов системной биологии (Pathway Analysis, GeneXplain platform) реконструирована сеть TNFalfa индуцированного NFkappaB-зависимого сигнального пути, а также изучена динамика регуляции NFkappaB-зависимой экспрессии генов при моделировании изменений в статусе убиквитилирования транскрипционных факторов, задействованных в данном процессе. Полученные результаты демонстрируют исключительно важную роль убиквитилирования в процессах регуляции NFkappaB-зависимой экспрессии генов.