icbfm_nsu_ikbaykov_202404.pdf

• Байков Иван Константинович, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН), старший научный сотрудник, к.х.н. Ассистент преподавателя кафедры ХТТ ФЕН НГУ. Координатор, основной исполнитель.
• Морозова Вера Витальевна, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН), старший научный сотрудник, к.б.н.
• Бабкин Игорь Викторович, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН), ведущий научный сотрудник, д.б.н.
• Тикунова Нина Викторовна, Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (ИХБФМ СО РАН), зав. Лабораторией молекулярной микробиологии, д.б.н., доцент.

Данное исследование направлено на изучение пространственной структуры некоторых белков бактериофагов методами нейросетевого моделирования в сочетании с методами молекулярной динамики. В рамках проекта были исследованы предполагаемые пространственные структуры некоторых фаговых белков, гены которых обнаруживаются в DGR-кассетах бактериофагов, населяющих кишечник человека. Изучение таких генов позволяет раскрыть особенности узнавания фагами бактерий, а также особенности приспособления фагов к динамичному молекулярному составу бактериальной поверхности. В рамках исследования было показано, что некоторые из генов в составе DGR-кассет кодируют новый класс белков, названных тентаклинами. Такие белки содержат N-концевой лектиновый домен C-типа, за которым следуют один или несколько иммуноглобулин-подобных доменов. Лектиновый домен, предположительно участвующий в связывании с рецепторами на поверхности бактерий, содержит характерную бета-шпильку, которая подвергается активному мутагенезу под действием DGR-системы фага.

Помимо исследования структуры тентаклинов в рамках данного проекта была исследована пространственная структура рецептор-связывающих белков бактериофага StenM_174, поражающего бактерии рода Stenotrophomonas. Было показано, что белок gp43 с высокой достоверностью формирует гомотримерный белок хвостового шипа, который содержит домен ветвления и рецептор-связывающий домен. Также было показано, что белок gp44 является рецептор-связывающим белком с нехарактерным типом стыковки с белком gp43. Было показано, что белки gp45 и gp46 фага StenM_174 не являются белками хвостовых шипов.

• Грант РНФ №21-14-00360 «Изменения кишечных виромов при хронических заболеваниях кишечника как ключ к нормализации микробиоты», рук. Тикунова Н.В., 2021-2023
• Грант Министерства образования и науки РФ № 075-15-2021-1085, рук. Кузнецов Н.А.

• Baykov IK, Tikunov AY, Babkin IV, Fedorets VA, Zhirakovskaia EV, Tikunova NV. Tentaclins - A Novel Family of Phage Receptor-Binding Proteins That Can Be Hypermutated by DGR Systems. Int J Mol Sci. 2023;24(24):17324. Published 2023 Dec 10. DOI: 10.3390/ijms242417324
• Morozova VV, Yakubovskij VI, Baykov IK, et al. StenM_174: A Novel Podophage That Infects a Wide Range of Stenotrophomonas spp. and Suggests a New Subfamily in the Family Autographiviridae. Viruses. 2023;16(1):18. Published 2023 Dec 21. DOI: 10.3390/v16010018
• Тикунова Н.В., Устный доклад «От новых белковых структур – к новым микроорганизмам» на школе-конференции "Современные вызовы структурной и синтетической биологии" (3-7 апреля 2024).