В.М.Липкин, Т.В.Овчинникова
МЕЖДУНАРОДНАЯ НАУЧНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ ПО
БИООРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ, БИОТЕХНОЛОГИИ И БИОНАНОТЕХНОЛОГИИ, ПОСВЯЩЕННАЯ 75-ЛЕТИЮ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ
АКАДЕМИКА Ю.А.ОВЧИННИКОВА
С 28 сентября по 2 октября 2009 года в Институте биоорганической химии им. академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова Российской академии наук (г. Москва) и Филиале Института (г. Пущино, Московская область) проходила Международная научная конференции по биоорганической химии, биотехнологии и бионанотехнологии, посвященная 75-летию со дня рождения академика Ю.А.Овчинникова.
Юрий Анатольевич Овчинников (1934-1988) - выдающийся российский химик и биохимик, основоположник отечественной биоорганической химии и биотехнологии, крупнейший специалист в области мембранной биологии и химии белково-пептидных веществ. Действительный член Академии наук СССР и ВАСХНИЛ. Вице-президент АН СССР. Директор Института биоорганической химии АН СССР. Автор более 500 научных работ, получивших мировое признание. Лауреат Ленинской и Государственной премий, премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники (посмертно). Президент Федерации европейских биохимических обществ. Почетный иностранный член академий наук Болгарии, Венгрии, Германии, Индии, Испании, Сербии, Чехословакии, Швеции, Европейской академии наук, искусств и литературы (Франция), Всемирной академии наук и искусств (Швеция), Академии естествоиспытателей “Леопольдина” и Академии сельскохозяйственных наук ГДР. Почетный член Американского философского общества (США), биохимических обществ ГДР и Японии, химических обществ Кубы и Сербии. Почетный доктор университетов в Гданьске (Польша), Париже (им. Пьера и Мари Кюри, «Сорбонна», Франция), Уппсале (Швеция), Софии (им. Климента Охридского, Болгария), Гранаде (Испания), «Рикардо Палма» и «Сан Маркос» (оба Лима, Перу), Йене (им. Фридриха Шиллера, Германия). Научный руководитель направления “Биотехнология” Комплексной программы НТП стран-членов СЭВ. Сопредседатель Европейского комитета экспертов по биоматериалам при ЮНЕСКО. Член консультативного совета Международной организации по поддержке медицинских исследований. Член Международного института физики и химии (Бельгия). Член совета Международного института изучения энергетических ресурсов и экологии Королевской академии наук (Швеция). Член Постоянного комитета по структуре и статусу международного совета научных союзов (ICSU).
О блестящих научных достижениях академика Ю.А.Овчинникова свидетельствует анализ, проведенный Институтом научной информации Гарфильда в Филадельфии (США) и опубликованный американским еженедельником “The Scientist” в феврале 1990 г., в соответствии с которым академик Ю.А.Овчинников по цитируемости научных работ за период с 1973 г. по 1988 г., т.е. в течение 15 последних лет своей жизни занимал первое место среди всех отечественных химиков и биологов (4082 ссылки).
В 36 лет он был избран действительным членом Академии наук СССР и директором Института биоорганической химии, ныне носящем имена академиков М.М.Шемякина и Ю.А.Овчинникова. Он стал самым молодым, тридцатидевятилетним, вице-президентом Академии наук нашей страны за всю её более чем 275-летнюю историю и возглавил секцию химико-технологических и биологических наук президиума АН СССР. Являясь несомненным лидером отечественной биологической науки, Ю.А.Овчинников возглавлял ряд междуведомственных и академических научных советов, участвовал в работе редколлегий отечественных и зарубежных научных журналов, был членом Комитета по Ленинским и Государственным премиям при Совете министров СССР. Академику Ю.А. Овчинникову принадлежит решающая роль в возобновлениии в нашей стране широких исследований в области биологических наук. При его непосредственном участии и под его руководством было подготовлено три правительственных постановления (1973, 1981 и 1985 гг.) , предусматривающих комплекс мер по строительству, финансовой и кадровой поддержке большого числа научных центров. Это позволило резко поднять уровень и темпы работ в области биологии и биотехнологии в нашей стране и предопределили бурное развитие отечественной биологической науки на многие годы вперед.
Ю.А.Овчинников уделял огромное внимание развитию международных связей ученых нашей страны. В совершенстве владея несколькими иностранными языками, он сам блестяще представлял свои научные исследования на международных форумах, неоднократно посещал ведущие научные центры в разных уголках планеты, где завязывал научные контакты, приглашал выдающихся зарубежных ученых в нашу страну для чтения лекций, организовывал многочисленные Международные конференции, а также двусторонние симпозиумы с учеными Испании, Германии, США, Франции, Швеции, Швейцарии и других стран по различным направлениям физико-химической бологии и биотехнологии. Для участия в этих симпозиумах он широко привлекал молодых ученых, что способствовало быстрому прогрессу биологических и химических научных исследований в нашей стране.
Понимая, что развитие отечественной науки невозможно без воспитания научной смены, Ю.А.Овчинников уделял этому особое внимание. Все чаще он обращался к мысли о необходимости объединения усилий высших учебных заведений и академических институтов для повышения уровня подготовки кадров. На биологическом факультете МГУ в 1975 г. он организует первую базовую кафедру ИБХ РАН - кафедру биоорганической химии, а в 1982 г. – кафедру физико-химической биологии и биотехнологии в Московском физико-техническом институте. В том же году в структуре ИБХ РАН образуется Учебно-научный центр. Это был первый Учебно-научный центр в нашей стране. Только спустя 15 лет сеть подобных центров появляется в разных регионах страны в рамках Федеральной целевой программы «Интеграция науки и высшего образования России». В Научно-образовательном центре ИБХ РАН ежегодно обучается около 250 студентов ведущих высших ученых заведений нашей химического и биологического профиля. Теперь многие из учеников академика Ю.А.Овчинникова – доктора и кандидаты наук, а лучшие студенты организованных им кафедр – Овчинниковские стипендиаты.
Прошедшая конференция явилась крупнейшим форумом, объединяющим специалистов в области биоорганической химии, молекулярной биологии, биотехнологии, бионанотехнологии. В качестве приглашенных докладчиков в работе конференции приняли участие 26 выдающихся зарубежных ученых, в т.ч. Нобелевские лауреаты Курт Вютрих (Швейцария), Джон Уокер (Великобритания) и Арон Чехановер (Израиль), Президент Международного союза биохимиков и молекулярных биологов профессор Анджело Ацци (США), и 27 ведущих российских ученых, в т.ч. 9 действительных членов и 9 членов-корреспондентов Российкой академии наук. На конференции было представлено 53 пленарных доклада и 228 стендовых сообщений.
Конференцию открыл вице-президент РАН академик А.И.Григорьев, который отметил огромный вклад академика Юрия Анатольевича Овчинникова в развитие в нашей стране научных исследований в области биоорганической химии и биотехнологии. От имени Президента Российской академии наук академика Ю.С.Осипова А.И.Григорьев поздравил участников конференции с ее открытием и пожелал ей успешной и плодотворной работы. В приветственном обращении Президента РАН было отмечено, что конференция проводится в ИБХ РАН – любимом детище академика Ю.А.Овчинникова, крупнейшем научном учреждении в области наук о жизни в нашей стране и всемирно признанном центре биологической науки.
Директор ИБХ РАН академик В.Т.Иванов зачитал приветствие Министра образования и науки Российской Федерации А.А.Фурсенко организаторам и участникам конференции, в котором отмечено, что конференция является не только данью уважения к памяти выдающегося российского ученого - академика Ю.А.Овчинникова, но и свидетельством растущего международного сотрудничества и признания вклада российских ученых в развитие таких высокотехнологичных областей знания, какими на сегодня являются биотехнология и бионанотехнология.
В приветственном письме заместителя Министра образования и науки Российской Федерации А.В.Хлунова подчернкуто, что проведение конференции внесет свой весомый вклад в достижение целей создания эффективных препаратов и тест-систем для медицины, имеющих жизненно важное значение для всего человечества, а также явится достойным продолжением наследия великого ученого.
В своем вступительном докладе академик В.Т.Иванов рассказал о творческом пути Юрия Анатольевича Овчинникова, его наиболее значимых научных достижениях.
Руководитель Научно-образовательного центра ИБХ РАН Т.В.Овчинникова, вдова академика Ю.А.Овчинникова, зачитала приветственные телеграммы участникам конференции от лауреатов нобелевских премий Ж.И.Алферова (Россия), Г.Блобела (США) и Ж.-М.Лена (Франция), Президента Фонда культуры мира, бывшего генерального директора ЮНЕСКО и министра образования и науки Испании Ф.Майора.
Пленарное заседание началось с выступления лауреата Нобелевской премии 1997 г. в области химии проф. Дж. Уокера (Отдел биологии митохондрий МИС, Кэмбридж, Великобритания). Он рассказал об АТФ-синтетазном комплексе, представляющем из себя удивительную молекулярную машину, связанную с внутренней мембраной митохондрий и собранную из 30 белковых молекул. Была представлена молекулярная структура отдельных компонентов комплекса и мозаичная модель полного комплекса. Было показано, что АТФ-синтетаза является машиной, которая непрерывно вращается в мембране, и в которой энергия движения протонов через внутреннюю мембрану митохондрий ассоциирована с химическим синтезом АТФ из АДФ посредством механического вращательного механизма.
С докладом “БетаМ – загадочный член семейства β-субъединиц Na,K-ATФазы”, выступил ученик Ю.А.Овчинникова проф. Н.Н.Модянов (Университет г.Толедо, США). У низших позвоночных, таких как рыбы, амфибии и птицы, представители семейства бетаМ белков функционируют как истинные β-субъединицы Na,K-ATФазы, которые способны образовывать ионный насос на поверхности клетки. У млекопитающих бетаМ не функционирует как субъединица Na,K-ATФазы и вместо плазматической мембраны встраивается во внутреннюю ядерную мембрану. БетаМ играет важную роль в регуляции экспрессии генов, особенно в процессе развития и регенерации скелетных и сердечных мышц.
Обзорный доклад проф. Э. Карафоли (Университет г. Падуя, Италия) “Кальциевая сигнализация: на стыке клеточной и структурной биохимии” был посвящен обсуждению роли ионов кальция - одного из важнейших вторичных мессенжеров, принимающих участие в переносе информации внутрь клеток, в регуляции клеточной активности, а также о структуре и механизмах функционирования разнообразных Са++-связывающих белков.
В докладе академика А.С. Спирина (Институт белка РАН, Пущино) “Белок-синтезирующая машина клетки” обсуждался механизм функционирования рибосомы в процессе биосинтеза белка. В ходе белкового синтеза рибосома осуществляет два сопряженных процесса пространственного перемещения макромолекулярных лигандов: прогон компактных глобул тРНК и протяжку линейной цепи мРНК сквозь межсубъединичный канал. Эта функция рибосомы как молекулярной транспортной машины конвейерного типа обеспечивается взаимной подвижностью двух рибосомных субъединиц и их структурных модулей. Согласно модели, предложенной А.С. Спириным, анизотропная тепловая подвижность и химически индуцированные изменения сродства связывающих центров рибосомы к их лигандам тРНК, мРНК и ГТФ определяют все направленные перемещения в транслирующей рибосоме.
Академик А.А.Богданов (МГУ им. М.В. Ломоносова, Москва) в докладе “Роль рибосомного туннеля в регуляции трансляции: структурные аспекты” рассмотрел процесс биосинтеза белка. На рибосоме растущая полипептидная цепь (РП) перемещается по рибосомному туннелю (РТ) в теле большой субчастицы рибосомы. Верхняя треть туннеля взаимодействует со специфическими аминокислотными остатками РП и рядом антибиотиков, включая макролиды. С целью изучения механизма взаимодействия РП с РТ было синтезировано и изучено несколько серий аминокислотных и пептидных производных макролидов. Был идентифицирован ряд потенциальных сайтов специфического взаимодействия РП с РТ. В частности, было показано, что остаток А2062 в 23S рРНК, расположенный вблизи пептидилтрансферазного центра рибосомы, взаимодействуя с определенными остатками РП, играет важную роль в регуляции уровня трансляции.
Чл.-корр. РАН Е.В.Гришин (ИБХ РАН, Москва) в докладе “Структурное и функциональное разнообразие природных ядов” представил результаты исследований полипептидных компонентов яда пауков. Было установлено, что отдельный яд содержит около десяти различных семейств токсиноподобных полипептидов. Данные полипептиды обладают уникальной способностью селективно воздействовать на важнейшие рецепторные системы мембраны нейрональных клеток и могут различать функционально подобные клеточные мишени, что делает их весьма привлекательными для научных исследований и создания лекарственных препаратов. Приведены результаты изучения компонентов природных ядов, взаимодействующих с потенциал-зависимыми Na+- и Ca2+-каналами, ваниллоидным рецептором TRPV1 и пуринэргическими P2X рецепторами.
В докладе проф. С.Папа (Университет г. Бари, Италия) «Молекулярная регуляция клеточного дыхания: от аллотерической кооперативности белков до посттрансляционной модификации» было отмечено, что дыхательная цепь митохондрии включает четыре олигомерных комплекса, три из которых – комплексы I, III и IV - встроены во внутреннюю митохондриальную мембрану и используют энергию, высвобождаемую за счет потока электронов, для транспорта протонов к внешней мембране митохондрий, а возникающий при этом протонный градиент - для синтеза АТФ. Комплекс I (NADH:KoQ-оксидоредуктаза) дыхательной цепи митохондрий катализирует восстановление убихинона (или его аналогов) NADH, а также сопряженный с транспортом электронов направленный перенос протонов через мембрану, механизм которого пока мало изучен. Функциональная активность комплекса I регулируется сАМР каскадом. Фосфорилирование сАМР-зависимыми протеинкиназами субъединицы комплекса, кодируемой NDUFS4 геном, способствует её митохондриальному импорту, увеличивает активность NADH:убихинон-оксидоредуктазы и предотвращает образование активных форм кислорода (ROS).
Доклад проф. Р.Глоксубера (Институт молекулярной биологии и биофизики, Федеральная техническая высшая школа, Цюрих, Швейцария) «Сборка адгезивных пилей типа 1 Escherichia coli” был посвящен изучению олигомерного комплекса, заякоренного во внешней мембране клетки уропатогенного штамма кишечной палочки. Комплекс вовлечен во взаимодействие с рецепторами эпителиальных клеток мочевых путей. Пили состоят из 500-3000 копий основной структурной субъединицы FimA и трех минорных субъединиц (FimF, FimG и FimH). Для сборки пилей in vivo необходимо наличие еще двух компонентов - периплазматического шаперона FimC и белка FimD. FimC ускоряет фолдинг субъединиц пилей в 104 раз, а FimD повышает скорость сборки пилей более, чем в 100 раз. Автором были идентифицированы N-концевой домен белка FimD, FimDN, который содержит сайт связывания с шаперон-субъединичным комплексом. Был выделен функционально активный полноразмерный белок FimD и реконструирована in vitro FimD-катализируемая сборка пилей из всех выделенных индивидуальных белковых компонентов. Был идентифицирован новый минорный компонент пилей FimI, являющийся фактором терминации роста пилей.
Проф. Ф. Хухо (Свободный университет г. Берлина, Германия) в докладе «25 Лет исследования рецепторов, 25 лет сотрудничества” суммировал результаты исследования никотинового ацетилхолинового рецептора (нАХР), являющегося примером многолетнего плодотворного российско-германского сотрудничества, история которого начиналась четверть века назад по инициативе академика Ю.А.Овчинникова. Основным инструментом исследований являлись белково-пептидные нейротоксины. В процессе изучения рецепторов применяли фотоаффинное мечение, ЯМР-спектроскопию и масс-спектрометрию. В результате была выяснена детальная пространственная картина расположения отдельных субъединиц нАХР, его топография в мембране, локализованы участки связывания антагонистов лигандов, предложен механизм открывания канала.
Чл.-корр. РАН |
