Сборник содержит материалы научной мультиконференции «Биотех- нология медицине будущего»

Возможности решения задач структурной биологии на российских 
источниках синхротронного излучения: статус и перспективы
Зубавичус Я.В.
*
Институт катализа СО РАН
Структурная биология – одно из наиболее востребованных и динамично разви-
вающихся направлений использования синхротронного излучения в мире. К рентге-
новским методам, позволяющим извлекать структурную информацию необходимую 
для понимания функционирования живых систем, можно отнести белковую кристал-
лографию и малоугловое рассеяние.
В настоящий момент на территории РФ действует два синхротронных центра: 
на базе ИЯФ СО РАН в Новосибирске (накопительные кольца ВЭПП-3 и ВЭПП-4М)
и на базе НИЦ «Курчатовский институт» в Москве (накопительное кольцо СИБИРЬ-2, 
спроектированное и построенное специалистами ИЯФ СО РАН). На синхротронных 
источниках в ИЯФ СО РАН работы в области структурной биологии проводились в 
режиме тестовых единичных измерений. На Курчатовском источнике синхротронного 
излучения специализированная станция белковой кристаллографии «БЕЛОК» работает 
в пользовательском режиме с 2007 года [1], а в 2018 году была запущена специализиро-
ванная станция «БИОМУР» по определению размеров и формы белковых молекул в 
растворах методом малоуглового рассеяния (станция собрана из элементов выведенной 
из эксплуатации установки X33 Европейской молекулярно-биологической лаборатории, 
долгое время работавшей на синхротронном источнике DORIS в Гамбурге). В докладе 
представлены возможности данных двух установок с примерами недавних исследо-
ваний, а также кратко описана инфраструктура ресурсного центра молекулярной и 
клеточной биологии «Молбиотех» (http://rc.nrcki.ru/pages/main/molbiotech/facilities/
index.shtml) по наработке, очистке и роботизированной кристаллизации белков.
Совершенно очевидно, что существующих на сегодняшний день возможностей
проведения исследований в области структурной биологии на оборудовании рос- 
сийских синхротронных источников катастрофически не хватает. В рамках проекта 
ЦКП «СКИФ» установкам, реализующим методики структурной биологии, отводится 
одна из приоритетных ролей. Синхротронный источник 4-го поколения «СКИФ» 
позволит генерировать рекордные по яркости рентгеновские пучки субмикронного 
сечения, обладающие высокой степенью пространственной когерентности, что поз- 
волит не только исследовать очень мелкие кристаллы биологических макромолекул 
и резко сократить среднее время эксперимента, но и реализовать последние иннова-
ционные методики, такие как серийная кристаллография и когерентный дифрак-
ционный имиждинг. В составе шести станций первой очереди ЦКП «СКИФ» задачи 
структурной биологии будут решаться на секциях 1-1-2 «Белковая кристаллография» 
и 1-2-4 «Малоугловое рассеяние». В рамках реализации этапа дооснащения ЦКП 
«СКИФ» в составе станций второй очереди планируется построить специализиро-
ванную станцию структурной вирусологии совместно с ФГУБ ГНЦ ВБ «Вектор»,
а также несколько станций, реализующих расширенный функционал белковой кристал-
лографии, в частности, с возможностью использования метода MAD для расшифровки 
белковых структур.
1. D.M. Kheiker, et al. Crystallography Reports, 2007, Vol. 52, No. 2, pp. 358–364.
* E-mail: [e-mail]

---

Всероссийская мультиконференция с международным участием «Биотехнология – медицине будущего»
29 июня - 2 июля 2019 г., г. Новосибирск, Россия
124