Научно-исследовательский комплекс «Нанобиотехнологии»
Научно-исследовательский комплекс «Нанобиотехнологии»
Руководитель научно-исследовательского комплекса:

-
Занимаемые должностиДиректор - Научно-исследовательский комплекс «Нанобиотехнологии» , Дирекция - Институт биомедицинских систем и биотехнологий
-
Ученая степенькандидат физико-математических наук
- Дата основания – 2008 год
- Около 300 публикаций, большинство в Scopus и Web of Science
- Средний импакт фактор - IF – 6.1
- 65 проектов ФЦП, РНФ, РФФИ, постановление 220, стипендии Президента России, государственное задание и др. – всего на сумму 420 млн.руб.
- Кадровый состав: 29 сотрудников, из них 7 кандидатов наук, 2 аспирантов, 9 студентов, доля молодёжи – 80%.
- Активно ведется работа со студентами: студенты выполняют НИР и проходят практику в лаборатории.
Структурные подразделения
- Центр коллективного пользования (ЦКП) «Аналитический центр нано- и биотехнологий «СПбПУ»
- Лаборатория молекулярной микробиологии (ЛММ)
- Лаборатория молекулярной биологии нуклеотид-связывающих белков (ЛМБНСБ)
Основные научные направления деятельности:
- Исследование молекулярных механизмов CRISPR-Cas систем;
- Исследование механизмов инфекции бактерий гигантскими бактериофагами;
- Изучение систем рестрикции модификации;
- Исследование механизмов деления бактерий;
- Исследование молекулярных механизмов процессов репарации и транскрипции, в том числе на уровне одиночных молекул с помощью уникальной установки «Лазерный пинцет»;
- Исследование процессов возбуждения и релаксации в высокомолекулярных соединениях методом лазерной спектроскопии в фемтосекундном диапазоне.
- Разработка диагностических систем на базе технологии CRISPR-Cas.
Работы проводятся при поддержке грантов РНФ, РФФИ и Министерства науки и высшего образования.
НИК «НаноБио» сотрудничает со Сколковским институтом науки и технологий, институтами РАН и другими ведущими российскими и зарубежными научными организациями.
В институте используются самые современные экспериментальные подходы для исследования состава и структуры самых сложных биологических объектов, выявления их функций на клеточном и субклеточном уровнях, определения следовых количеств метаболитов в продуктах жизнедеятельности человека, изучения сложнейших биохимических процессов на молекулярном уровне, исследования на одномолекулярном уровне динамики нанобиомашин и т.д.:
- ЯМР-спектроскопия высокого разрешения;
- высокоразрешающая хроматография и хроматомасс-спекрометрия;
- оптическая спектроскопия;
- сверхразрешающая (субдифракционная) флуоресцентная микроскопия;
- уникальный метод исследования биологических структур на одномолекулярном уровне.
-
Ведущие сотрудники лаборатории
-
- Научный руководитель ЛММ: Ведущий ученый Северинов К.В., д.б.н.
- Научный руководитель ЛМБНСБ: Ходорковский М.А., к.ф.-м.н.
- Директор ЦКП: Мурашов С.В., к.ф.-м.н
-
Руководители научных групп, научные сотрудники:
Мария Якунина к.б.н., Егор Побегалов к.ф.-м.н., Алексей Мельников к.ф.-м.н., Наталия Морозова к.б.н., Яна Фёдорова PhD, Анна Майкова PhD, Анна Ширяева PhD, Алексей Ведяйкин к.б.н.
-
-
Гранты
- - "Роль мобильных генетических элементов в эволюции CRISPR-Cas систем". Руководитель: Александр Якимов. Грант РНФ. Срок выполнения: 2021-2023
- - "Поиск новых механизмов регуляции бактериального деления в состоянии SOS-ответа". Руководитель: Алексей Ведяйкин. Грант РНФ. Срок выполнения: 2022-2023
- - "Флуоресцентная визуализация внутриклеточных структур с молекулярным разрешением" Руководитель: Алексей Ведяйкин. Грант Президента РФ. Срок выполнения: 2022-2023
- - "Исследование механизмов действия белка RecN - когезин-подобного компонента бактериального SOS-ответа". Руководитель: Наталия Морозова. Грант РНФ. Срок выполнения: 2022-2024
- - "Разработка универсальной диагностической платформы на основе технологий CRISPR-Cas для выявления инфекционных заболеваний". Руководитель: Наталия Морозова. Программа "Приоритет 2030". Срок выполнения: 2021-2024
- - "Разработка новых антибактериальных соединений на основе фаговых белков". Руководитель: Якунина Мария. Программа "Приоритет 2030". Срок выполнения: 2021-2024
Партнеры
- - Институт молекулярной генетики РАН
- - Институт биологии гена РАН
- - Институт цитологии РАН
- - Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова
- - Rutgers, The State University of New Jersey (Ратгерс, Университет штата Нью-Джерси)
- - Uppsala Universitet (Уппсальский университет)
- - Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН
- - Сколтех
- - ФТИ им. А.Ф. Иоффе
- - Научно-исследовательский институт системной биологии и медицины
-
Наиболее значимые публикации
2023
- Anna Maikova; Marina Abramova; Maria Yakunina/ Clostridioides difficile CRISPR-Cas system regulation under biofilm conditions and at high glucose concentration / Biochemical and Biophysical Research Communications, принято в печать январь 2023, Manuscript No.: BBRC-23-17
2022
- SINGLE MOLECULES CHARACTERIZATION OF TRANSCRIPTION OF BACTERIAL RNA POLYMERASE PARAMETERS USING ACOUSTIC FORCE SPECTROSCOPY/ Arseniev A.N.; Panfilov M.A.; Pobegalov G.E.; Potyseva A.S.; Pavlinova P.A.; Yakunina M.V.; Khodorkovskii M.A. /St. Petersburg State Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics, 2022, V. 15, Is. 1, pp. 70-80, DOI: 10.18721/JPM.15107
- A new insight into RecA filament regulation by RecX from the analysis of conformation-specific interactions /Alekseev A.; Pobegalov G.; Morozova N.; Vedyaykin A.; Cherevatenko G.; Yakimov A.; Baitin D.; Khodorkovskii M. / eLife, 2022, V. 11, e78409, DOI: 10.7554/eLife.78409
- Single-molecule characterization of compressed RecA nucleoprotein filaments / Alekseev A.; Morozova N.; Vedyaykin A.; Yakimov A.; Khodorkovskii M.; Pobegalov G. / Biochemical and Biophysical Research Communications, 2022, V. 614, pp. 29-33, DOI: 10.1016/j.bbrc.2022.04.130
- CHARACTERIZATION OF FLUORESCENT PROTEINS FOR STUDYING THE MORPHOLOGICAL REARRANGEMENTS INSIDE SINGLE BACTERIAL CELLS DURING INFECTION WITH phiKZ BACTERIOPHAGE / Antonova D.A.; / Zotova A.D.; Usatykh A.A.; Morozova N.E.; Yakunina M.V. /St. Petersburg State Polytechnical University Journal: Physics and Mathematics, V. 15, Is. 2, pp. 46-55, DOI: 10.18721/JPM.15205
- Persistence of plasmids targeted by CRISPR interference in bacterial populations / Mamontov Viktor; Martynov Alexander; Morozova Natalia; Bukatin Anton; Staroverov Dmitry; Lukyanov Konstantin, Ispolatov Yaroslav; Semenova Ekaterina; Severinov Konstantin / Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of AmericaТо, V. 119, Is. 15, e2114905119, DOI: 10.1073/pnas.2114905119 / The division protein FtsZ interacts with the small heat shock protein IbpA in Acholeplasma laidlawii
- Chernova L.S., Vedyaykin A.D., Bogachev M.I., Fedorova M.S., Ivanov V.A., Vishnyakov I.E. and Kayumov A.R. (equal contribution) / BBA – General Subjects. 2022, Volume 1866, Issue 12, December 2022, / 130220, https://doi.org/10.1016/j.bbagen.2022.130220
- Protealysin Targets the Bacterial Housekeeping Proteins FtsZ and RecA / Tsaplina, Olga, Khaitlina, Sofia; Chukhontseva, Ksenia; Karaseva, Maria; Demidyuk, Ilya; Bakhlanova, Irina; Baitin, Dmitry; Artamonova, Tatiana; Vedyaykin, Alexey; Khodorkovskii, Mikhail; Vishnyakov, Innokentii / International Journal of Molecular Sciences, 2022, Том 23, Выпуск 18, Номер статьи 10787, DOI: 10.3390/ijms231810787
- Energy Transfer Processes in the Excited States of an {[Ir(N C)2(N N)]+-Rhodamine} Dyad: An Experimental and Theoretical Study / Kitchenkov, Ilya S.; Melnikov, Alexei S.; Serdobintsev, Pavel S.; Khodorkovskii, Mikhail A.; Pavlovskii, Vladimir V.; Porsev, Vitaly V., Tunik, Sergey P. / ChemPhotoChem, 2022, DOI: 10.1002/cptc.202200048
- Spatiotemporally controlled generation of NTPs for single-molecule studies / Sabantsev, Anton; Mao, Guanzhong; Aguirre River, Javiera; Panfilov, Mikhail; Arseniev, Anatolii; Ho, Oanha; Khodorkovskiy, Mikhail; Deindl, Sebastian / Nature Chemical Biology, 2022, Том 18, Выпуск 10, Страницы 1144 - 1151
- Purine nucleoside phosphorylase controls nicotinamide riboside metabolism in mammalian cellsAndrey Kropotov, Veronika Kulikova, Ljudmila Solovjeva, Alexander Yakimov, Kirill Nerinovski, Maria Svetlova, Julia Sudnitsyna, Alena Plusnina, Maria Antipova, Mikhail Khodorkovskiy, Marie E Migaud, Stepan Gambaryan, Mathias Ziegler, Andrey Nikiforov / Journal of Biological Chemistry, 2022, 298(12), 102615
- Cells with stochastically increased methyltransferase to restriction endonuclease ratio provide an entry for bacteriophage into protected cell population / Alexander Kirillov, Natalia Morozova, Svetlana Kozlova, Vasilisa Polinovskaya, Sergey Smirnov, Mikhail Khodorkovskii, Lanying Zeng, Yaroslav Ispolatov, Konstantin Severinov / Nucleic Acids Research, Volume 50, Issue 21, 28 November 2022, Pages 12355–12368, https://doi.org/10.1093/nar/gkac1124
- Editing of Phage Genomes—Recombineering-assisted SpCas9 Modification of Model Coliphages T7, T5, and T3 / A Isaev, A Andriianov, E Znobishcheva, E Zorin, N Morozova, K Severinov / Molecular Biology, 2022, 56(6), pp. 801–815, doi: 10.31857/S002689842206009X
- The Tail Wags the Dog: The Far Periphery of the Coordination Environment Manipulates the Photophysical Properties of Heteroleptic Cu(I) Complexes / Aleksandra Paderina, Alexey Melnikov, Sofia Slavova, Vladimir Sizov, Vladislav Gurzhiy, Stanislav Petrovskii, Maksim Luginin, Oleg Levin, Igor Koshevoy, Elena Grachova / Molecules, 2022, 27(7), 2250, DOI: 10.3390/molecules27072250
2021
- Разработка методики идентификации полиморфизма rs6265 в гене нейротрофического фактора мозга человека / Кутелев Г.Г., Криворучко А.Б., Трандина А.Е., Морозова Н.Е., Черкашин Д.В., Иванов А.М., Овчинников Д.В., Глушаков Р.И. / Вестник Российской военно-медицинской академии. 2021. Т. 23, No 4. С. 63–70. DOI: https://doi.org/10.17816/brmma80926
- Structure and function of virion RNA polymerase of a crAss-like phage / Drobysheva, A.V., Panafidina, S.A., Kolesnik, M.V., Klimuk, E.I., Minakhin, L., Yakunina, M.V., Borukhov, S., Nilsson, E., Holmfeldt, K., Yutin, N., Makarova, K.S., Koonin, E.V., Severinov, K.V., Leiman, P.G., Sokolova, M.L. / Nature, 2021, Volume 589, Issue 7841, Pages 306-309
- Equilibrative nucleoside transporters mediate the import of nicotinamide riboside and nicotinic acid riboside into human cells, International Journal of Molecular Sciences / Kropotov, A., Kulikova, V., Nerinovski, K., Yakimov, A., Svetlova, M.a, Solovjeva, L.a, Sudnitsyna, J., Migaud, M.E., Khodorkovskiy, M., Ziegler, M., Nikiforov, A / Volume 22, Issue 3, 2 February 2021, Номер статьи 1391, Pages 1-13
- Prespacers formed during primed adaptation associate with the Cas1–Cas2 adaptation complex and the Cas3 interference nuclease–helicase / Musharova, O., Medvedeva, S., Klimuk, E., Guzman, N.M., Titova, D., Zgoda, V., Shiriaeva, A., Semenova, E., Severinov, K., and Savitskaya, E. / Proc Natl Acad Sci USA, 2021, 118, e2021291118
- PpCas9 from Pasteurella pneumotropica- A compact Type II-C Cas9 ortholog active in human cells / Fedorova I., Vasileva A., Selkova P., Abramova M., Arseniev A., Pobegalov G., Kazalov M., Musharova O., Goryanin I., Artamonova D., Zyubko T., Shmakov S., Artamonova T., Khodorkovskii M., Severinov K, / Nucleic Acids Research, 2021, V. 48, Is. 21, pp. 12297-123092
- Structure of the bacteriophage PhiKZ non-virion RNA polymerase / Deymartín Garrido N., Orekhova M., Lai Wan Loong Y.T.E., Litvinova A., Ramlaul K., Artamonova T., Melnikov A.S., Serdobintsev P., Aylett C.H.S., Yakunina M. / Nucleic Acids Research, 2021, V. 49, Is. 13, pp 7732-773921
- Diversifying the luminescence of phenanthro-diimine ligands in zinc complexes, Inorganic Chemistry Frontiers / Temerova D., Kisel K.S., Eskelinen T., Melnikov A.S., Kinnunen N., Hirva P., Shakirova J., Tunik S.P., Grachova E.V., Koshevoy I.O. / Inorganic Chemistry Frontiers, 2021, V. 8, Is. 10, pp. 2549-256021
- Protospacer-Adjacent Motif Specificity during Clostridioides difficile Type I-B CRISPR-Cas Interference and Adaptation / Maikova, A., Boudry, P., Shiriaeva, A., Vasileva, A., Boutserin, A., Medvedeva, S., et al. / mBio, 2021, 12, e02136-21. doi:10.1128/mBio.02136-21
- A brownian ratchet model for dna loop extrusion by the cohesin complex / Higashi, T.L., Pobegalov, G., Tang, M., Molodtsov, M.I., Uhlmann, F. / eLife, 2021, 10, e67530
- Type III CRISPR-Cas Systems: Deciphering the Most Complex Prokaryotic Immune System / Kolesnik, M.V., Fedorova, I., Karneyeva, K.A., Artamonova, D.N., Severinov, K.V., / Biochemistry (Moscow), 2021, 86(10), стр. 1301–1314
- Targeting evolution of antibiotic resistance by SOS response inhibition / Yakimov, A., Bakhlanova, I., Baitin, D. / Computational and Structural Biotechnology Journal, 2021, 19, стр. 777–783
- Single–molecule insights into E. coli RNA polymerase inhibition by Streptolydigin / Anatolii Arseniev, Mikhail Panfilov , Georgii Pobegalov, Alina Potyseva, Polina Pavlinova, Maria Yakunina, Sergei Borukhov / Konstantin Severinov and Mikhail Khodorkovskii, 2021, BBRC under reiview
- Purine nucleoside phosphorylase controls nicotinamide riboside metabolism in mammalian cells / Veronika Kulikova; Ljudmila Solovjeva; Alexander Yakimov; Kirill Nerinovski; Maria Svetlova; Julia Sudnitsyna; Alena Plusnina; Maria Antipova; Mikhail Khodorkovskiy; Marie E. Migaud; Stepan Gambaryan; Mathias Ziegler, Andrey Nikiforov / Molecular Metabolism, 2021, under review
2020
- SulA is able to block cell division in Escherichia coli by a mechanism different from sequestration / Vedyaykin, A., Rumyantseva, N., Khodorkovskii, M., Vishnyakov, I. / Biochemical and Biophysical Research Communications, 2020, Volume 525, Issue 4, Pages 948-953
- DNA targeting by Clostridium cellulolyticum CRISPR-Cas9 Type II-C system / Fedorova, I., Arseniev, A., Selkova, P., Pobegalov, G., Goryanin, I., Vasileva, A., Musharova, O., Abramova, M., Kazalov, M., Zyubko, T., Artamonova, T., Artamonova, D., Shmakov, S., Khodorkovskii, M., Severinov, K. / Nucleic Acids Research, 2020, Volume 48, Issue 4, Pages 2026-2034
- Position of Deltaproteobacteria Cas12e nuclease cleavage sites depends on spacer length of guide RNA / Selkova, P., Vasileva, A., Pobegalov, G., Musharova, O., Arseniev, A., Kazalov, M., Zyubko, T., Shcheglova, N., Artamonova, T., Khodorkovskii, M., Severinov, K., Fedorova, I. / RNA Biology, 2020, In Press
- Binuclear Gold(I) Phosphine Alkynyl Complexes Templated on a Flexible Cyclic Phosphine Ligand: Synthesis and Some Features of Solid-State Luminescence / Strelnik, I.D., Sizov, V.V., Gurzhiy, V.V., Melnikov, A.S., Kolesnikov, I.E., Musina, E.I., Karasik, A.A., Grachova, E.V. / Inorganic Chemistry, 2020, Volume 59, Issue 1, Pages 244-253
- Hamiltonian path problem solution using DNA computing / Sergeenko, A., Yakunina, M., Granichin, O. / Cybernetics and Physics, 2020, Volume 9, Issue 1, Pages 69-74
- Исследование структурной организации активного центра немодифицированной рекомбинантной сульфатазы из мицелиального гриба Fusarium proliferatum LE1 / Колчина Н.В., Рычков Г.Н., Кульминская А.А., Ибатуллин Ф.М., Петухов М.Г., Бобров К.С. / Биоорганическая химия. - 2020.-Том. 46.-С. 425-434
- Structural Organization of the Active Center of Unmodified Recombinant Sulfatase from the Mycelial Fungi Fusarium Proliferatum LE1 / Kolchina N.V., Rychkov G.N., Kulminskaya A.A., Ibatullin F.M., Petukhov M.G., Bobrov K.S. / Russian Journal of Bioorganic Chemistry. - 2020. - Vol.46. - P.563–571.
- N-and C-terminal regions of the small heat shock protein IbpA from Acholeplasma laidlawii competitively govern its oligomerization pattern and chaperone-like activity / Chernova L.S., Bogachev M.I., Chasov V.V., Vishnyakov I.E. and Kayumov A.R. (equal contribution) / RSC Advances, 2020, 10: 8364-8376. doi:10.1039/C9RA10172A.
- TIME MACHINE: CAN A DYE FROM 1928 BE RE-PURPOSED FOR MODERN, FLUORESCENCE-BASED DETECTION OF AMYLOID-LIKE FIBRILS? / Antimonova O.I., Grudinina N.A., Egorov V.V., Ilyin V.V., Polukeev V.A., Shavlovsky M.M., Zabrodskaya Y.A., Shabalin K.A., Yakimov A.P., Ramsay E.S., Protasov A.V. / Dyes and Pigments, 2020, Т. 172, С. 107863.
- Synthetic lethality by targeting the RUVBL1/2-TTT complex in mTORC1-hyperactive cancer cells / Shin S.H., Choi S., Zhang J.M., Boskovic Z.V., Lee J.S., Kim J.H., Jeong M., Lee J.H., Petukhov M., Kim S.G., Zou L., Dong Z., Byun S. / Science Advances, 2020, In press.
- Charging titanium microparticles with femtosecond laser pulses / A. A. Sergeev, V. V. Sementin, A. V. Savin, P. Yu. Serdobintsev, A. P. Pogoda, A. S. Boreysho / Proc. SPIE 11458, Saratov Fall Meeting 2019: Laser Physics, Photonic Technologies, and Molecular Modeling, 114580C (9 April 2020); doi: 10.1117/12.2559717
- Post-translational modifications of extracellular proteasome / Tsimokha, A.S., Artamonova, T.O., Diakonov, E.E., Khodorkovskii, M.A., Tomilin, A.N. / Molecules, 2020, 25(15), 3504
- Single‐molecule analysis reveals two distinct states of the compressed RecA filament on single‐stranded DNA / Alekseev, A., Serdakov, M., Pobegalov, G., Yakimov, A., Bakhlanova, I., Baitin, D. and Khodorkovskii, M. / FEBS Letters, 2020, doi: 10.1002/1873-3468.13922
- Cleavage of the outer membrane protein OmpX by protealysin regulates Serratia proteamaculans invasion / Olga Tsaplina, Ilya Demidyuk, Tatiana Artamonova, Mikhail Khodorkovsky, Sofia Khaitlina / FEBS Letters, 2020, doi:10.1002/1873-3468.13897
- Single-molecule insights into ATP-dependent conformational dynamics of nucleoprotein filaments of Deinococcus radiodurans RecA / Aleksandr Alekseev, Galina Cherevatenko, Maksim Serdakov, Georgii Pobegalov, Alexandr Yakimov, Irina Bakhlanova, Dmitry Baitin, Mikhail Khodorkovskii / International Journal of Molecular Science, 2020
-
Контактная информация
-
Адрес: Ул. Политехническая, д. 29, Гидрокорпус-2, ауд. 108
Сайт: https://nanobio.spbstu.ru
ВК: https://vk.com/nanobio_spbpu
E-mail: nanobio@nanobio.spbstu.ru
-
Телефон: +7 (812) 552-98-09
-
-
Дополнительная информация (презентационный материал)

-
Занимаемые должностиДиректор - Научно-исследовательский комплекс «Нанобиотехнологии» , Дирекция - Институт биомедицинских систем и биотехнологий
-
Ученая степенькандидат физико-математических наук