ВШБСиТ
Высшая школа биомедицинских систем и технологии Институт биомедицинских систем и технологий
21 Января 2025 г. Нечетная неделя
Версия для слабовидящих
Лаборатория молекулярной нейродегенерации (ЛМН)

Лаборатория молекулярной нейродегенерации (ЛМН)

12 декабря 2012 года в университете открыта Лаборатория молекулярной нейродегенерации (ЛМН).

Создание ЛМН стало возможным благодаря победе в открытом конкурсе на получение грантов для господдержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских вузах. Руководитель лаборатории – профессор Юго-западного медицинского центра Университета Техаса (США),  выпускник Политехнического института Илья  Борисович Безпрозванный.

Контактная почта ЛМН: mnlabspb@gmail.com

В июне 2010 года был объявлен открытый публичный конкурс на получение грантов для государственной поддержки научных исследований, проводимых под руководством ведущих учёных в российских вузах.

Среди победителей второй волны конкурса в области «Медицинские наука и технологии»  ‒ проект Ильи Безпрозванного и Санкт-Петербургского государственного политехнического университета. В рамках проекта на базе Факультета медицинской физики и биоинженерии СПбГПУ 12.12.2012 открыта Лаборатория молекулярной нейродегенерации (ЛМН). В настоящее время лаборатория входит в состав НОЦ «Фундаментальные основы медицинских и биомедицинских технологий» СПбПУ. Научные сотрудники лаборатории, также, являются преподавателями кафедры «Медицинская физика» ИФНиТ. Они проводят занятия со студентами, обучающимися по кафедральной магистерской программе «Нейробиологическая инженерия»..

Безпрозванный Илья Борисович — заведующий лабораторией молекулярной нейродегенерации (ЛМН),
Плотникова Полина Владимировна — администратор ЛМН

Нейродегенеративные заболевания ‒ такие, как болезнь Альцгеймера (БА), болезнь Паркинсона (БП), боковой амиотрофический склероз (болезнь Шарко), болезнь Хантингтона (БХ) и спиномозжечковые атаксии (СМА) представляют собой огромную медицинскую, социальную, финансовую и научную проблему. Распространенность этих заболеваний будет расти со старением населения, и большинство развитых стран уже сейчас предоставляют специальную поддержку исследованиям в области изучения нейродегенеративных заболеваний.

В России уже есть несколько лабораторий, работающих в этой области, такие, как лаборатория акад. А.А. Макарова в Институте молекулярной биологии им. В. А. Энгельгардта РАН, акад. М.В. Угрюмова в Институте биологии развития им. Н.К. Кольцова РАН, чл.-корр. РАН А.Г. Габибова в Институте биоорганической химии им. М.М. Шемякина, Ю.А. Овчинникова РАН и проф. Е.И. Рогаева в МГУ. Однако несмотря на наличие передовых лабораторий, работающих в данной сфере, физиологические и функциональные исследования в области нейродегенерации недостаточно развиты в России, и, в частности, в Санкт-Петербурге (все названные лаборатории расположены в Москве).

Открытие и развитие Лаборатории молекулярной нейродегенерации в Политехническом университете помогает заполнить пробел в этой важной области исследований. ЛМН уже начала играть важную роль в развитии и практическом приложении достижений традиционно очень сильной физиологической школы Санкт-Петербурга в области передовых вопросов современной молекулярной медицины и нейродегенерации. Об этом свидетельствуют научные публикации работ, выполненных непосредственно в стенах Политехнического университета сотрудниками ЛМН.

Публикации

2012 - 2013

  1. Adebimpe W. Kasumu, Xia Liang, Polina Egorova, Daria Vorontsova, and Ilya Bezprozvanny (2012) Chronic suppression of inositol 1,4,5-triphosphate receptor-mediated calcium signaling in cerebellar Purkinje cells alleviates pathological phenotype in spinocerebellar ataxia  2 mice.  J. Neuroscience.  vol 32, pp 12786-12796
  2. Presenilins, Deranged Calcium Homeostasis, Synaptic Loss and Dysfunction in Alzheimer's Disease Elena Popugaeva, Charlene Supnet, and Ilya Bezprozvanny Messenger 1, 53-62 (2012)
  3. Selective Positive Modulator of Calcium-Activated Potassium Channels Exerts Beneficial Effects in a Mouse Model of Spinocerebellar Ataxia Type 2. Kasumu AW, Hougaard C, Rode F, Jacobsen TA, Sabatier JM, Eriksen BL, Strobaek D, Liang X, Egorova P, Vorontsova D, Christophersen P, Rønn LCB, Bezprozvanny, I.   (2012)  Chemistry and Biology, in press.  DOI:  10.1016/j.chembiol.2012.07.013
  4. Dmitry A. Sibarov, Artemiy E. Bolshakov, Polina A. Abushik, Igor I. Krivoi, Sergei M. Antonov.  (2012) Na+,K+-ATPase functionally interacts with the plasma membrane Na+,Ca2+ exchanger to prevent Ca2+ overload and neuronal apoptosis in excitotoxic stress. J Pharmacol Exp Ther 343, 596-607.
  5. Yuan Luo, Sheetal Vali, Suya Sun, Xuesong Chen, Xia Liang, Tatiana Drozhzhina, Elena Popugaeva, and Ilya Bezprozvanny  Aβ42-binding Peptoids as Amyloid Aggregation Inhibitors and Detection Ligands. ACS Chem. Neurosci.2013,vol. 4, pp. 952-962.
  6. Bezprozvanny, I. "Presenilins and calcium signaling - systems biology to the rescue" Science Signaling.2013, vol 6,p.24.
  7. Elena Popugaeva and Ilya Bezprozvanny. Can Ca2+ hypothesis explain synaptic loss in Alzheimer’s disease? Neurodegenerative diseases. 2013, in press.
  8. Bezprozvanny, I., Hiesinger, P.R. The synaptic maintenance problem: Membrane recycling, Ca2+ homeostasis and late onset degeneration. Molecular Neurodegeneration. 2013, vol 8:23.
  9. Popugaeva E and Bezprozvanny I. Role of endoplasmic reticulum calcium signaling in the pathogenesis of Alzheimer disease. Frontiers in Molecular Neuroscience,Volume 6, Issue SEP, 18 September 2013, Article number 29.
  10. Д.Н. Артамонов, В.В. Коржова, Д.Ву, П.Д. Рыбальченко, К.Им, В.А. Красноборова, О.Л. Власова, И.Б. Безпрозванный . Нарушения синаптической передачи при болезни Хантингтона на кортико-стриатной модели культуры нейронов. Биологические мебраны.т.30.№4 (2013).
  11. Д.Н. Артамонов, В.В. Коржова, О.Л. Власова, И.Б. Безпрозванный. Оптогенетический подход в исследовании синаптической передачи. Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2013, (принята к публикации).
  12. Suya Sun, Hua Zhang, Jie Liu, Elena Popugaeva, Nan-Jie Xu, Stefan Feske and Ilya Bezprozvanny. Downregulation of STIM2 and synaptic store-operated calcium entry causes loss of mushroom spines in Alzheimer’s disease mouse model. S, Neuron. 2013. (in revision)
  13. Jie Liu, Charlene Supnet, Suya Sun, Hua Zhang, Elena Popugaeva, Dmitry Artamonov and Ilya Bezprozvanny (2013) The role of ryanodine receptor type 3 in a mouse model of Alzheimer’s disease.  Journal of Alzhiemer’s Disease,  submitted.
  14. Olena A. Fedorenko, Elena Popugaeva, Masahiro Enomoto, Peter B. Stathopulos, Mitsuhiko Ikura, and Ilya Bezprozvanny. (2013) Intracellular calcium channels: inositol-1,4,5-trisphosphate receptors.  European Journal of Pharmacology, Volume 739, Pages 39-48
  15. Bezprozvanny, I. Bilayer measurement of endoplasmic reticulum Ca2+ channels. Cold Spring Harbor Protocols. Volume 2013, Issue 11, November 2013, Pages 1012-1016
  16. Bezprozvanny, I. Reconstitution of endoplasmic reticulum InsP3 receptors into black lipid membranes. Cold Spring Harbor Protocols 2013 (11) , pp. 1041-1047.
  17. Bezprozvanny, I. Role of endoplasmic reticulum Ca2+ signaling in the pathogenesis of Alzheimer disease Cold Spring Harbor Protocols 2013 (11) , pp. 1041-1047.

2014

  1. Elena Popugaeva, Ilya Bezprozvanny. Can the calcium hypothesis explain synaptic loss in alzheimer’s disease? (2014) Neurodegenerative Diseases 13 (2-3) PP. 139 — 141doi:10.1159/000354778
  2. Jie Liu, Charlene Supnet, Suya Sun, Hua Zhang, Levi Good, Elena Popugaeva, and Ilya Bezprozvanny.  (2014)  The role of ryanodine receptor type 3 in a mouse model of Alzheimer’s disease. Channels 8:3, 1–13; May/June 2014; © 2014 Landes Bioscience
  3. Sun, S., Zhang, H., Liu, J., Popugaeva, E., Xu, N.-J., Feske, S., White, C.L., 3rd, Bezprozvanny, I., 2014. Reduced Synaptic STIM2 Expression and Impaired Store-Operated Calcium Entry Cause Destabilization of Mature Spines in Mutant Presenilin Mice. Neuron 82, 79-93.
  4. Егорова П.А., Карелина Т.В., Власова О.Л., Антонов С.М., Безпрозванный И.Б. Влияние модуляторов sk каналов на частоту простых спайков в разряде клеток пуркинье мозжечка лабораторных мышей.  Журнал эволюционной биохимии и физиологии . 2014. Т. 50.  № 2 . С. 102-108.
  5.  Коржова  В. В., Артамонов Д. Н., Власова О. Л., Безпрозванный И. Б. Болезнь Хантингтона: молекулярно-клеточные основы патологии. Журнал высшей нервной деятельности. 2014. Т. 64. № 4. С. 1–17.
  6. Е.А. Попугаева, О.Л. Власова, И.Б. Безпрозванный. «Роль внутриклеточного кальция в развитии патогенеза болезни Альцгеймера». Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки № 1(189) 2014. С.91-99
  7. Ekaterina Poguzhelskaya, Dmitry Artamonov, Anastasia Bolshakova, Olga Vlasova, Ilya Bezprozvanny   (2014)  Simplified method to perform CLARITY imaging.  Molecular Neurodegeneration, 2014, 9:19 DOI: 10.1186/1750-1326-9-19. — .pdf
  8. Artamonov, D.N., Korzhova, V.V., Vlasova, O.L.,  Bezprozvannyi, I.B.  Optogenetic approach to the studies of synaptic transmission . Bulletin of Experimental Biology and Medicine Volume 157, Issue 3, July 2014, Pages 404-407
  9. Egorova, P.A. , Karelina, T.V., Vlasova, O.L., Antonov, S.M., Bezprozvanny, I.B. The effect of SK channel modulators on the simple spike firing frequency in discharge of cerebellar Purkinje cells in laboratory mice. Journal of Evolutionary Biochemistry and PhysiologyMarch 2014, Volume 50, Issue 2, pp 114-120
  10. В.В. Коржова, Д.Н. Артамонов, О.Л. Власова, И.Б. Безпрозванный. Болезнь Хантингтона: молекулярно-клеточные основы патологии. Журнал высшей нервной деятельности им. И.П. Павлова. 2014. Т.64.№4 С.359-375
  11. Elena Popugaeva, Ilya Bezprozvanny Commentary on “Synaptic function is modulated by LRRK2 and glutamate release is increased in cortical neurons of G2019S LRRK2 knock-in mice”. Front. Cell. Neurosci., 28 October 2014 | doi: 10.3389/fncel.2014.00351
  12. Meewhi Kim Pathogenic polyglutamine expansion length correlates with polarity of the flanking sequences. Molecular Neurodegeneration 2014, doi:10.1186/1750-1326-9-45
  13. Liang, X., J. Wu, P. Egorova, and I. Bezprozvanny. 2014. An Automated and Quantitative Method to Evaluate Progression of Striatal Pathology in Huntington’s Disease Transgenic Mice. Journal of Huntington’s disease. vol 3, pp 343-350.

2015

  1. Egorova, P., E. Popugaeva, and I. Bezprozvanny. 2015. Disturbed calcium signaling in spinocerebellar ataxias and Alzheimer’s disease. Seminars in cell & developmental biology.  vol 40, pp 127-133
  2. Elena Popugaeva, Ekaterina Pchitskaya, Anastasiya Speshilova, Hua Zhang, Olga Vlasova, Sergey Alexandrov and Ilya Bezprozvanny (2015)   STIM2 protects hippocampal mushroom spines from amyloid synaptotoxicity. Molecular Neurodegeneration, Molecular Neurodegeneration (2015) Volume 10, Issue 1, Article number 37
  3. Hua Zhang, Lili Wu, Ekaterina Pchitskaya, Olga Zakharova, Takashi Saito, Takaomi Saido, and Ilya Bezprozvanny (2015)  Neuronal store-operated calcium entry and mushroom spine loss in APP knock-in mouse model of Alzheimer’s disease.   J. Neuroscience, vol 35, pp 13275-13286
  4. Elena Popugaeva, Olga L. Vlasova and Ilya Bezprozvanny (2015) Targeting calcium disruption to treat Alzheimer’s disease: a future perspective.  Neurodegenerative Disease Management, in press
  5. Hua Zhang, Jie Liu,Suya Sun, Ekaterina Pchitskaya(student), Elena Popugaeva, and Ilya Bezprozvanny. Calcium Signaling, Excitability and Synaptic Plasticity Defects in a Mouse Model of Alzheimerיs Disease. J Alzheimers Dis, 2015, vol 45, pp. 561-580
  6. Anastasia Bolshakova, Karl-Eric Magnusson, George Pinaev, Olga Petukhova. EGF-induced dynamics of NF-κB and F-actin in A431 cells spread on fibronectin. Histochemistry and Cell Biology, 20 May 2015, 13p
  7. Borisova, A.S., Ivanen, D.R., Bobrov, K.S., Eneyskaya, E.V., Rychkov, G.N., Sandgren, M., Kulminskaya, A.A.,Sinnott, M.L., Shabalin, K.A. α-Galactobiosyl units: Thermodynamics and kinetics of their formation by transglycosylations catalysed by the GH36 α-galactosidase from Thermotoga maritima . Carbohydrate Research,Volume 401, 15 March 2015, Pages 115-121
  8. Elena Popugaeva, Ekaterina Pchitskaya, Hua Zhang, Olga Vlasova, and Ilya Bezprozvanny(2015) Investigation of low amyloid level toxicity effects on the function of hippocampal neurons. Open Life Sci. vol 10, pp 433–436
  9. Elena Popugaeva, Olga Vlasova, Ilya Bezprozvanny. Restoring calcium homeostasis to treat Alzheimer`s disease: a future perspective. Neurodegenerative Disease Management, 2015, vol 5, pp 395-398
  10. Abraham Fisher, Ilya Bezprozvanny, Lili Wu, Daniel A. Ryskamp, Nira Bar-Ner, Niva Natan, Rachel Brandeis, Hanoch Elkon,Victoria Nahum, Eitan Gershonov, Frank M. LaFerla and Rodrigo Medeiros Daniel A. Ryskamp NeAF710B, a Novel M1/ σ1 Agonist with Therapeutic Efficacy in Animal Models of Alzheimer’s disease. Neurodegenerative Disease
  11. Volokitina, M.V., Bobrov, K.S., PiensK., Eneyskaya, E.V., Tennikova, T.B., Vlakh, E.G.,Kulminskaya, A.A.   Xylan degradation improved by a combination of monolithic columns bearing immobilized recombinant β-xylosidase from Aspergillus awamori X-100 and Grindamyl H121 β-xylanase. Biotechnology Journal January 2015, Volume 10, Issue 1, Pages 210-221
  12. AS Borisova, (…),Anna A. Kulminskaya The method of integrated kinetics and its applicability to the exo-glycosidase-catalyzed hydrolysis of p-nitrophenyl glycosides. Carbohydrate Research Volume 401, 15 March 2015, Pages 115-121

2016

  1. Jun Wu, Daniel Ryskamp, Xia Liang, Polina Egorova, Olga Zaharova, Gene Hung, and Ilya Bezprozvanny. Enhanced store-operated calcium entry leads to striatal synaptic loss in Huntington's disease mouse model. Journal of Neuroscience. 2016 vol 36, pp 125–141
  2. Fisher, A., Bezprozvanny, I., Wu, L., (...), LaFerla, F.M., Medeiros, R. AF710B, a novel M1/σ1 agonist with therapeutic efficacy in animal models of Alzheimer's disease.Alzheimer's disease Volume 16, Issue 1-2, 1 February 2016, Pages 95-110
  3. Popugaeva, E., Pchitskaya, E., Bezprozvanny, I. Dysregulation of neuronal calcium homeostasis in Alzheimer's disease - A therapeutic opportunity? Biochemical and Biophysical Research Communication September 06, 2016
  4. Zhang, H., Sun, S.,  Wu, L.,  Pchitskaya, E.,  Zakharova, Oc,  Tacer, K.F.,  Bezprozvanny, I. Store-operated calcium channel complex in postsynaptic spines: A new therapeutic target for alzheimer’s disease treatment  (Article). Journal of Neuroscience Volume 36, Issue 47, 23 November 2016, Pages 11837-11850
  5. Zhemkov, V.A., Kulminskaya, A.A., Bezprozvanny, I.B., Kim, M.The 2.2-Angstrom resolution crystal structure of the carboxy-terminal region of ataxin FEBS Open Bio Volume 6, Issue 3, February 01, 2016, Pages 168-178
  6. Polina Egorova, Olga Zaharova Olga Vlasova and Ilya Bezprozvanny In vivo analysis of cerebellar Purkinje cell activity in SCA2 transgenic mouse model. Journal of Neurophysiology Volume 7, Issue 1, 1 March 2016, Pages 78-86
  7. M V Matveev, A I Erofeev2 O A Zakharova, E N Pyatyshev, A N Kazakin, and O L Vlasova. Implantable optical-electrode device for stimulation of spinal motoneurons. Journal of Physics: Conference Series Volume 741, Issue 1, 15 September 2016
  8. Erofeev, A.I., Zakharova, O.A. , Matveev, M.V., Terekhin, S.G., Bezprozvanny, I.B., Vlasova, O.L. Use of optogenetic technology in cell culture models. Journal of Physics: Conference Series Volume 741, Number 1
  9. Jun Wu, Daniel Ryskamp, Xia Liang, Polina Egorova, Olga Zaharova, Gene Hung, and Ilya Bezprozvanny Enhanced store-operated calcium entry leads to striatal synaptic loss in Huntington's disease mouse model. Journal of Neuroscience, vol 36, pp 125–141

2017

  1. N.A. Kraskovskaya, E O. Kukanova, N.S. Lin’kova,E. A. Popugaeva, and V. Kh. Khavinson. Tripeptides Restore the Number of Neuronal Spines under Conditions of In Vitro Modeled Alzheimer’s Disease. Kletochnye Tekhnologii v Biologii i Meditsine, No. 2, pp. 101-104, June, 2017.
  2. Popugaeva E.A., Pchitskaya E.I., Bezprozvanny I.B.Dysregulation of neuronal calcium homeostasis in Alzheimer's disease – A therapeutic opportunity? Biochemical and Biophysical Research Communications Volume 483, Issue 4, 19 February 2017, Pages 998-1004.
  3. Pchitskaya E.I., Popugaeva E.A., Bezprozvanny I.B.Calcium signaling and molecular mechanisms underlying neurodegenerative diseases. Cell Calcium 2017, DOI: 10.1016/j.ceca.2017.06.008
  4. Vladimir Khavinson, Natalya Linkova, Ekaterina Kukanova, Anastasiya Bolshakova, Anastasiya Gainullina, Soomon Tendler, Ekaterina Morozova, Svetlana Tarnovskaya, Deby Susanti Pada Vinski, Vladimir Bakulev and Nina Kasyanenko. Neuroprotective Effect of EDR Peptide in Mouse Model of Huntington's Disease. Journal of Neurology and Neuroscience, Vol.8 No.1:166, DOI: 10.21767/2171-6625.1000166, 2017.
  5. V. Bol’shakova, N.A. Kraskovskaya , A.N.Gainullina, E.O. Kukanova, O.L.Vlasova, I.B.Bezprozvanny. Neuroprotective Effect of σ1-Receptors on the Cell Model of Huntington’s Disease. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. December 2017, Volume 164, Issue 2, pp 252–258
  6. A I Erofeev , M V Matveev , O A Zakharova , S G Terekhin , V A Kilimnik , I B Bezprozvanny and O L Vlasova. Optogenetic light pulses generator. Journal of Physics: Conference Series, Volume 917, Nanobiotechnology, Biophysics and Biophotonics, Published online: 23 November 2017
  7. Bezprozvanny, I., Sorgato, M.C., Carafoli, E. Misery loves company – shared features of neurodegenerative disorders. Biochemical and Biophysical Research Communications. Volume 483, Issue 4, 19 February 2017, Pages 979-980
  8. Korban, S.A., Bobrov, K.S.,  Maynskova, M.A.,  Naryzhny, S.N.,  Vlasova, O.L.,  Eneyskaya, E.V.,  Kulminskaya, A.A. Heterologous expression in Pichia pastoris and biochemical characterization of the unmodified sulfatase from Fusarium proliferatum LE1. Protein Engineering, Design and Selection. Volume 30, Issue 7, 1 July 2017, Pages 477-488
  9. Zhurishkina, E.V., Stepanov, S.I., Shvetsova, S.V., Kulminskaya, A.A., Lapina, I.M. A comparison of the effect of fucoidan from alga Fucus vesiculosus and its fractions obtained by anion-exchange chromatography on HeLa G-63, Hep G2, and Chang liver cells. Cell and Tissue Biology. Volume 11, Issue 3, 1 May 2017, Pages 242-249