В 1996-2002 я работал в Центре ЯМР ИОХ РАН над ЯМР-спектроскопическим установлением структуры бактериальных гликополимеров в группе д.х.н. Ю.А. Книреля (в том числе как аспирант под руководством д.х.н. А.С. Шашкова). Наши систематические структурные и иммунологические исследования направлены на выяснение корреляции между структурой О-антигенов и иммуноспецифичностью штаммов, что важно в аспекте возможности создания синтетических диагностикумов, вакцин и иммуностимуляторов.
Помимо основного направления деятельности (структурные исследования Proteus), была также установлена структура О-антигенов других грам-отрицательных бактерий (см. ниже).
Остальные проекты, в которых я принимал существенное (или единственное) участие:
В рамках исследований бактериальных О-антигенов моя часть работы состоит в установлении структуры гликополимеров внешней мембраны с помощью спектроскопии ЯМР. В настоящее время спектроскопия ЯМР является единственным методом, позволяющим быстро и бездеструктивно получить информацию о структуре таких соединений. Приблизительную схему ЯМР-исследования природных гликополимеров можно посмтореть здесь.. Изучение структуры провидилось на спектрометрах фирмы Bruker (WM250, AM300, DRX500) и включало следующие эксперименты:
Эксперимент ЯМР | Его результат | 1D 13C ЯМР | предварительные данные о структуре, эффекты гликозилирования (=> позиции замещения, абсолютные конфигурации остатков) |
---|---|
1D 1H ЯМР | анализ протон-протонных КССВ (=> мономерный состав, аномерные конфигурации остатков) |
1D 31P ЯМР | выявление фосфосодержащих неуглеводных заместителей |
1D H-Gated 13C ЯМР | аномерные конфигурации остатков, размеры окисных циклов |
1D Attached Proton Test | отнесение сигналов метиленовых групп |
2D 1H,1H COSY | выявление вицинальных протон-протонных взаимодействий (=> отнесение спектра 1H ЯМР) |
2D 1H,1H Double Quantum Filter COSY | упрощение спектра COSY за счет подавления диагональной линии |
2D COSY с переносом когерентности (RCT, RCT2) | выявление дальних протон-протонных взаимодействий (=> отнесение спектра 1H ЯМР) |
2D TOtal Correlation SpectroscopY | выделение подспектров спиновых систем (мономеров) из спектра 1H ЯМР |
1D 1H разностный двойной резонанс | установление формы сигналов (=> тонкое отнесение спектра 1H ЯМР) |
2D 31P,1H COSY | локализация фосфосодержащих заместителей в повторяющемя звене |
2D 13C,1H COSY | выявление прямых углерод-протонных взаимодействий (=> отнесение спектра 13C ЯМР) |
2D 1H,13C Heteronuclear Multiple-Quantum Coherence | выявление прямых протон-углеродных взаимодействий и измерение гетероядерных КССВ (=> отнесение спектра 13C ЯМР) |
2D Heteronuclear Multiple-Bond Correlation | выявление дальних протон-углеродных взаимодействий, в том числе трансгликозидных (=> последовательность остатков) |
2D NOE SpectroscopY | выявление пространственных протон-протонных контактов в олигомерах, в том числе трансгликозидных (=> позиции замещения, последовательность остатков) |
2D Rotating frame nuclear Overhauser Effect SpectroscopY | выявление пространственных протон-протонных контактов, в том числе трансгликозидных (=> позиции замещения, последовательность остатков) |
1D разностная спектроскопия NOE | тонкий анализ пространственных протон-протонных контактов |
Структурные исследования О-антигенов финансировались более чем 10 грантами РФФИ и INTAS (список можно посмотреть здесь).