Научная тема: «КОМПЛЕКСНЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ СТРУКТУРЫ БЕЛКОВ НА ОСНОВЕ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ»
Специальность: 03.01.02
Год: 2012
Отрасль науки: Биологические науки
Основные научные положения, сформулированные автором на основании проведенных исследований:
  1. Получены трехмерные структуры калиевых потенциал-зависимых каналов Kv1.1, Kv2.1, Kv10.2 и их транкированных мутантов с разрешением 2,0-2,5 нм;
  2. Получены трехмерные структуры актинсвязывающих белков (mDia1, Arp2/3, Srv2, IRSp53) и их олигомеров с разрешением 1,8-2,5 нм;
  3. Построены молекулярные модели полноразмерных белков: ионного канала Kv10.2, АСБ mDia1 и IRSp53 на основе моделирования по гомологии и докинга;
  4. Показано наличие конформационных перестроек в цитоплазматических доменах калиевых потенциал-зависимых каналов при межмолекулярных взаимодействиях и активации;
  5. Изучены структурные основы кластеризации потенциал-зависимых каналов семейства Kv10;
  6. Определены конформации комплекса Arp2/3 в нативном состоянии и при связывании с лигандами и выяснена связь Arp2/3 с функциональной активностью клетки;
  7. Показано, что автоингибирование формина mDia1 связано со стерическим блокированием сайтов связывания актина;
  8. Предложена гипотеза изменения конформационного состояния формина в зависимости от его функционального состояния;
  9. Определено олигомерное строение комплекса Srv2, и показано, что олигомер N-концевых доменов Srv2 способен взаимодействовать с полимиризованым F- актином в присутствии кофилина;
  10. Изучены структурные основы активации и модификации плазматической мембраны I-BAR белками;
  11. Разработана модель для изучения фолдинга белков паутины и получена структура нанофибрилл спидроина I.
Список опубликованных работ
Статьи в международных и отечественных журналах

1.O.Sokolova, L.Kolmakova-Partensky, N.Grigorieff. Three-dimensional structure of a voltage-gated potassium channel at 2.5 nm resolution. – Structure, 2001, v 9, pp. 215-220.

2.O.Sokolova, A.Accardi, D.Gutierrez, A.Lau, M.Rigney, N.Grigorieff. Conformational changes in the C terminus of Shaker K+ channel bound to the rat Kvbeta2-subunit. – Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2003, v 100, pp. 12607-12612.

3.O.Sokolova. Structure of cation channels, revealed by single particle electron microscopy. FEBS Lett. 2004, v 564(3), pp. 251-256.

4.A.A.Rodal, O.Sokolova, D.Robins, S.Hippenmeyer, H.Riezman, N.Grigorieff, and B.L.Goode. Conformational changes in the Arp2/3 complex leading to actin nucleation. Nat. Struct. Mol. Biol., 2005, v 12(1), pp. 26-31.

5.E.L.Paley, L.Smelyanski, V.Malinovskii, P.R.Subbarayan, Y.Berdichevsky, N.Posternak, J.M.Gershoni, O.Sokolova, G.Denisova. Mapping and molecular characterization of novel monoclonal antibodies to conformational epitopes on NH2 and COOH termini of mammalian Tryptophanyl-tRNA Synthetase reveal link of the epitopes to aggregation and Alzheimer´s disease. – Mol Immunol. 2007; 44(4):541-57.

6.E.L.Paley, G.Denisova, O.Sokolova, N.Posternak, X.Wang, and A.-L.Brownell. Tryptamine Induces Tryptophanyl-tRNA Synthetase-Mediated Neurodegeneration With Neurofibrillary Tangles in Human Cell and Mouse Models. – Neuro Molecular Medicine, 2007, v.9, pp. 55-82

7.N.Sinitsyna, I.Orshansky, O.Sokolova. Actin-binding proteins – how to reveal the conformational changes. - Journal of Bioinformatics and Computational Biology Vol. 6, No. 4, 2008, pp. 869–884

8.A.V.Pischalnikova and O.S.Sokolova. The domain and conformational organization in potassium voltage-gated ion channels. - Journal of Neuroimmune Pharmacology: Vol. 4, Iss. 1 (2009), pp 71-82.

9.Агапов И.И, Пустовалова О.Л., Мойсенович М.М., Богуш В.Г., Соколова О.С., Севастьянов В.И., Дебабов В.Г., Кирпичников М.П. Трехмерный матрикс из рекомбинантного белка паутины для тканевой инженерии. ДАН, 2009, Т. 426, № 1, cтр. 1–4

10.Пустовалова О.Л., Мойсенович М.М., Еремин П.С., Архипова А.Ю., Рамонова А.А., Соколова О.С., Богуш В.Г., Агапов И.И., Кирпичников М.П. Культивирование клеток на трехмерной матрице из рекомбинантного спидроина 1. Российский иммунологический журнал, 2009, Т. 3(12), №2, стр. 139-146.

11.V.G.Bogush, O.S.Sokolova, L.I.Davydova, D.V.Klinov, K.V.Sidoruk, N.G. Esipova, T.V.Neretina, I.A.Orchanskyi, V.Yu.Makeev, V.G.Tumanyan, K.V. Shayjtan, V.G.Debabov, M.P.Kirpichnikov. A novel model system for design of biomaterials based on recombinant analogs of spider silk proteins. - J Neuroimmune Pharmacol. 2009, Vol 4(1):17-27.

12.О.С.Соколова, В.Г.Богуш, Л.И.Давыдова, С.В.Полевова, С.А.Антонов, Т.В.Неретина, Д.В.Клинов, В.Г.Дебабов, М.П.Кирпичников. Формирование четвертичной структуры рекомбинантными аналогами белков паутины. Молекулярная биология, 2010, т. 44, № 1, стр. 162-169

13.И.И.Агапов, М.М.Мойсенович, Т.В.Васильева, О.Л.Пустовалова, А.С.Коньков, А.Ю.Архипова, О.С.Соколова, В.Г.Богуш, В.И.Севастьянов, В.Г.Дебабов, М.П.Кирпичников. Биодеградируемые матриксы из регенерированного шелка Bombix mori. Доклады академии наук, 2010, т. 433, № 5, с. 1–4

14.О.С.Соколова. Как увидеть «нано»? Природа, 2010, т.9, стр.38-43

15.Danilevich VN, Vasilenko EA, Pechnikova EV, Sokolova O.S., Grishin EV. Micro-And Nanoparticles Of Condensed DNA Produced During PCR With Taq-polymerase In Presence Of Plasmid Matrices. Mikrobiologiia. 2011 May-Jun;80(3):411-23.

16.М.Г. Карлова, А.В. Пищальникова, А.А. Рамонова, М.М. Мойсенович, О.С. Соколова, К.В. Шайтан. Тест-система для изучения фолдинга калиевых потенциал-зависимых каналов, экспрессируемых in vitro. Биофизика, 2011, т.56, вып.2, стр 272-279.

17.О.В.Левцова, И.Д.Давлетов, О.С.Соколова, К.В.Шайтан. Молекулярная динамика взаимодействий домена I-BAR белка IRSp53 с отрицательно заряженными мембранами. Биофизика, 2011, т.56, вып.2, стр 242-247.

18.Moisenovich MM, Pustovalova OL, Arhipova AY, Vasiljeva TV, Sokolova OS, Bogush VG, Debabov VG, Sevastianov VI, Kirpichnikov MP, Agapov II. In vitro and in vivo biocompatibility studies of a recombinant analogue of spidroin 1 scaffolds. J Biomed Mater Res A. 2011 96(1):125-31

19.Levtsova OV, Antonov MY, Naumenkova TV, Sokolova O.S.. Interaction of zervamicin IIB with lipid bilayers. Molecular dynamics study. Comput Biol Chem. 2011 35(1):34-9.

20.Agapov II, Moisenovich MM, Druzhinina TV, Kamenchuk YA, Trofimov KV, Vasilyeva TV, Konkov AS, Arhipova AY, Sokolova O.S., Guzeev VV, Kirpichnikov MP. Biocomposite scaffolds containing regenerated silk fibroin and nanohydroxyapatite for bone tissue regeneration. Dokl Biochem Biophys. 2011 440:228-30.

21.О.С.Соколова, К.В.Шайтан, А.В.Гризель, А.В.Попинако, М.Г.Карлова, М.П.Кирпичников. Трехмерная структура потенциал-зависимого человеческого канала Kv10.2 по данным электронной микроскопии макромолекул и молекулярного моделирования. Биоорганическая химия, 2012, т. 2, стр. 1-8.

22.Maiti S, Michelot A, Gould C, Blanchoin L, Sokolova O, Goode BL. Structure and function of purified full-length formin mDia1. Cytoskeleton (Hoboken). 2012 Jun;69(6):393-405

23.M.M.Moisenovich, O.Pustovalova, J.Shackelford, T.V.Vasiljeva, T.V.Druzhinina, Y.A.Kamenchuk, V.V.Guzeev, O.S.Sokolova, V.G.Bogush, V.G.Debabov; M.P.Kirpichnikov, I.I.Agapov Tissue regeneration in vivo within recombinant spidroin1 scaffolds. J. Biomaterials 2012. May;33(15):3887-98

24.А.В.Попинако, О.С.Соколова. Как предсказать неизвестную структуру белка. Природа, 2012, т. 7, стр. 33-38.

Учебные пособия и монографии

25. О.С.Соколова Электронная микроскопия макромолекул. Сборник спецкурсов п/ред. М.П.Кирпичникова и К.В.Шайтана. М., 2007, стр 218-224.

26.О.С.Соколова, А.Г.Богданов, А.В.Гризель. Электронная микроскопия нанобиообъектов. М.: НОУДПО «Институт АйТи», 2011, -142 с.

27.Соколова О.С., Шаров Г.Г., Уласова Н.Ю., Печникова Е.В., Давлетов И.Д., Докрунова А.А. Архитектура актинсвязывающих белков и их полиморфизм при онкозаболеваниях. Сборник «Постгеномные методы исследования», 2011, стр.464491.

Тезисы международных и отечественных конференций

28. Sokolova, O; Grigorieff, N. Physical location of T1 domain in the Shaker potassium channel. // Journal of general physiology 2000 Volume: 116 Issue: 1 Pages: 5A-6A

29.Kolmakova-Partensky, L; Sokolova, O; Miller, C, et al. Expression and purification of two cysteine mutants of Shaker potassium channel for EM gold labeling. // Biophysical Journal 2001 Volume: 80 Issue: 1 Part 2 Pages: 372A

30.Sokolova, OS; Paley, EL Human Tryptophanyl-tRNA synthetase-derived peptides are linked to fibril formation and neurodegeneration // FEBS Journal 2005 V272 Pages: 537-538

31.Sokolova, O; Maiti, S; Grigorieff, N, et al Conformational changes in actin-binding proteins, revealed by single particle electron microscopy. // FEBS Journal 2007 V274 Pages: 107-107

32.Khasigov, P; Grachev, S; Kovalyov, L, et al. Glycoproteomic approach to the search of biomarkers in blood serum at prostate cancer. // FEBS Journal 2008 Volume: 275 Pages: 245-245

33.Sokolova, O; Bogush, V; Davydova, L, et al. The nanofibrils formation by the recombinant analogs of spidroins I and II // FEBS Journal 2008 V275 Pages: 372

34.Пищальникова А.В, Соколова О.С. Локализация С-концевых цитоплазматических доменов человеческого канала Kv2.1. // Сборник тезисов докладов Международного конкурса научных работ молодых ученых в области нанотехнологий. – М.: Роснано, 2008. –с.493-494

35.Sharov G.G., Sokolova O.S. Exploration the structure of N-terminus of recombinant CAP protein. // The reports of the third student symposium on bioengineering 25 October 2008. – Moscow: MSU press, 2008. p. 39-43

36.Пищальникова А.В., Соколова О.С. Локализация цитоплазматических доменов человеческого канала Kv2.1. // Сборник тезисов. Первая международная конференция 17-19 июня 2008 г. Современные достижения бионаноскопии.– М.: изд-во Физического факультета МГУ, 2008. – с.45

37.Карлова М.Г., Пищальникова А.В., Рамонова А.А., Мойсенович М.М., Соколова O.C. In-vitro флуоресцентный тест на правильность фолдинга калиевого потенциал-зависимого канала // Сборник тезисов. Вторая международная конференция 16-18 июня 2009 г. Современные достижения бионаноскопии. – М.: изд-во Физического факультета МГУ, 2009. – с.30

38.Sharov G.G., Chaudry F.A., Goode B.L., Sokolova O.S. Reconstruction of N-terminus of recombinant CAP/SRV2 protein, which participates in actin cytoskeleton turnover. // International Competition of scientific papers in nanotechnology for young researchers.- Moscow: Rusnano, 2009. p.837-838

39.Пищальникова А.В., Карлова М.Г., Рамонова А.А, Мойсенович М.М., Соколова О.С. Разработка флуоресцентного теста in-vitro на правильность фолдинга калиевых потенциал-зависимых каналов // Тезисы докладов четвертого студенческого симпозиума по биоинженерии 30 октября 2009. - М.: изд-во МГУ, 2009. – с.45-48.

40.Пищальникова А.В., Карлова М.Г., Рамонова А.А, Мойсенович М.М., Соколова О.С. Флуоресцентный метод скрининга лигандов калиевых потенциал-зависимых каналов // Перспективы развития инноваций в биологии: Материалы III научно-практической конференции, 11-13 ноября 2009 г., Москва, МГУ имени М.В.Ломоносова, Биологический факультет. – М.: МАКС пресс, 2009. – с. 134 – 135.

41.Соколова О.С. Доменная организация и конформационные изменения белков, ассоциированных с клеточной поверхностью. Сборник трудов IV Российского симпозиума «Белки и пептиды» - Казань, 2009 с. 89

42.Sharov G.G., Chaudhry F.A., Goode B.L., Sokolova O.S. 3D-reconstruction of the structure of recombinant actin binding C-CAP domain using electron microsopy. // The reports of the Fourth International Conference «Progress and trends in BIONANOSCOPY» The MSU faculty of physics, 2010. p. 83-84

43.Пищальникова А.В., Соколова О.С. Получение потенциал-зависимого калиевого канала Heag2 для структурных исследований. Современные проблемы биохимии и биохимии и бионанотехнологии. Сборник трудов Всероссийской Виртуальной Интернет-конференции. Казань, 17-22 Ноября 2010 г. – Казань. Издательство Казанского Университета с. 129 – 131.

44.Соколова О.С., Карлова М.Г., Пищальникова А.В., Браже Н.А., Казакова Т.А., Новоселецкий В.Н., Максимов Г.В., Шайтан К.В. Изучение взаимодействия белков потенциал-зависимых ионных каналов человека с блокаторами, перспкетивными для создания фармакологических препаратов направленного действия // Труды первой международной научно-практической конференции «Постгеномные методы анализа в биологии, лабораторной практике и клинической медицине» М.,2010, Стр.114-115.

45.G.G.Sharov, F.A.Chaudhry, B.L.Goode and O.S.Sokolova Three-dimensional Structure and Oligomeric State of the N-terminal Peptide of CAP/Srv2 Complex Microscopy and Microanalysis, 2011, V17, Iss S2, pp 128 – 129.

46.O.S.Sokolova, E.L.Paley. Axon Loss and Mitochondria Damage in Mice brain after Tryptamine Treating. Microscopy and Microanalysis, 2011, V17. Iss S2, pp 186 – 187.

47. Шайтан К.В., Соколова О.С., Кирпичников М.П. Структурные и энергетические аспекты взаимодействия белков потенциал-зависимых каналов человека с лигандами (блокаторами). Сборник трудов V Российского симпозиума «Белки и пептиды» - Петрозаводск, 2011 с. 89

48.O.Sokolova, Y.Efremov, A.Dokrunova, O. Vorontsova, D.Bagrov inactivation of actin-binding protein affects elastic properties of eucaryotic cells. // International Jeque Monod Conference “Molecular basis for membrane remodelling and organization” CNRS, Strasbourgh, France. 2011, P. 59

49.Шаров Г.Г., Гуде Б.Л., Чаудри Ф.А., Соколова О.С. Реконструкция N-концевого фрагмента рекомбинантного CAP/SRV2-белка, участвующего в обновлении актинового цитоскелета клетки. // Труды 5 интернациональной конференции «Успехи Бионаноскопии» М., 2011, Стр. 66-67.

50.Ю.М. Ефремов, А.А. Докрунова, Д.В. Багров, К.В. Шайтан, О.С. Соколова Атомно-силовая микроскопия как инструмент для измерения механических свойств клеток // Россия, Москва, Современные достижения бионаноскопии, Шестая международная конференция, сборник тезисов. – 2012. с. 22.

51.Ю.М. Ефремов, А.А. Докрунова, Д.В. Багров, О.В. Воронцова, К.В. Шайтан, О.С. Соколова Сравнение механических свойств нормальных и раковых клеток методом атомно-силовой микроскопии // Россия, Москва, Цитоморфометрия в медицине и биологии: фундаментальные и прикладные аспекты, V Всероссийская научно-практическая конференция, материалы. –2012. с. 39-40