КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер проекта 25-76-30006

НазваниеГенеративный дизайн белков для защиты растений и управления их физиологией

Руководитель Ямпольский Илья Викторович, Доктор химических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Государственный научный центр Российской Федерации Институт биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова Российской академии наук , г Москва

Конкурс №107 - Конкурс 2025 года по мероприятию «Проведение исследований научными лабораториями мирового уровня в рамках реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными

Область знания, основной код классификатора 06 - Сельскохозяйственные науки; 06-104 - Агробиотехнологии

Ключевые слова Генеративный дизайн белков, белковые ингибиторы ферментов, устойчивые сорта растений, эффекторные белки насекомых и бактерий, клетки растений

Код ГРНТИ34.03.23


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Проект посвящен разработке платформы для de novo дизайна белков, предназначенных для направленного контроля физиологии растений. Основная цель – создать и адаптировать высокопроизводительную систему скрининга, способную выявлять белки-кандидаты, которые взаимодействуют с целевыми молекулами в растительных клетках. Используя генеративные методы дизайна белков и автоматизированные подходы, проект направлен на решение важных сельскохозяйственных задач, таких как защита от патогенов и повышение устойчивости растений к стрессам. Реализация проекта обеспечит фундаментальную и прикладную базу для применения инновационных белковых технологий в растительной биологии и сельском хозяйстве России.

Ожидаемые результаты
В рамках проекта планируется создание платформенной технологии для de novo дизайна белков, позволяющей производить белковые модуляторы и ингибиторы для управления физиологией растений и защиты от патогенов. Научная значимость проекта заключается в расширении применения генеративного дизайна белков на растительные клетки, что практически отсутствует на мировом уровне. Проект позволит впервые разработать и продемонстрировать высокопроизводительный скрининг белков-кандидатов, способных целенаправленно взаимодействовать с метаболическими путями растений и ферментами фенилпропаноидного метаболизма. Результаты проекта будут иметь высокую значимость для сельского хозяйства, так как полученные белковые продукты найдут применение в повышении урожайности, устойчивости к абиотическим стрессам и в защите растений от патогенов, что важно для обеспечения продовольственной безопасности. Практическое использование технологии в экономике обеспечит создание новых и усовершенствование существующих средств защиты растений, биостимуляторов и других агробиологических продуктов. В социальном плане проект способствует внедрению передовых биотехнологий, поддержке отечественного сельского хозяйства и укреплению научно-технологической базы России.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Проект посвящен разработке платформы для de novo дизайна белков, предназначенных для направленного контроля физиологии растений. Основная цель – создать и адаптировать высокопроизводительную систему скрининга, способную выявлять белки-кандидаты, которые взаимодействуют с целевыми молекулами в растительных клетках. Используя генеративные методы дизайна белков и автоматизированные подходы, проект направлен на решение важных сельскохозяйственных задач, таких как защита от патогенов и повышение устойчивости растений к стрессам. Реализация проекта обеспечит фундаментальную и прикладную базу для применения инновационных белковых технологий в растительной биологии и сельском хозяйстве России. В рамках выполнения проекта за первый год была автоматизирована большая часть этапов высокопроизводительного скрининга в агрегатах растительных клеток. Были проанализированы целевые белки, определены интерфейсы для дизайна байндеров. Также мы сгенерировали первую партию байндеров, среди которых есть как нанотела VHH, так и одноцепочечный вариабельные фрагменты scFv.

 

Публикации

1. Айогу Дж.И., Лю М., Барыкин А.Д., Фадеева А.А., Каськова З.М., Андерсон Дж.С. Chimeric fungal – firefly luciferins exhibit red shifted fungal bioluminescence Organic & Biomolecular Chemistry, Org. Biomol. Chem., 2025, 23, 10186–10193 (год публикации - 2025)
10.1039/D5OB01589H

2. Цзиеюй Гэ, Тяньгэ Ван, Чэнъи Цюй, Анастасия В. Балакирева, Илья В. Ямпольский, Хао Ду Biotechnologies based on the fungal bioluminescence pathway Trends in Biotechnology, –, –, 2025, 10.1016/j.tibtech.2025.10.011 (год публикации - 2025)
10.1016/j.tibtech.2025.10.011