Отдел биохимии вирусов растений

Отдел биохимии вирусов растений

Руководитель: Соловьев Андрей Геннадьевич


Отдел организован в 1967 г. академиком РАН и РАСХН, действительным членом Европейской Академии, профессором Иосифом Григорьевичем Атабековым, который возглавлял его с 1967 по 2020 г.  

Направления исследований и основные научные достижения

•    Лаборатория молекулярной биологии вирусов (Заведующий: доктор химических наук Дрыгин Юрий Федорович)
Традиционный интерес лаборатории молекулярной биологии вирусов — это природные ковалентные соединения нуклеиновых кислот и белков. Определены остатки нуклеотидов РНК и ДНК и остатки аминокислот белков, непосредственно связанных друг с другом фосфодиэфирной связью, для четырех вирусных и одного клеточного ковалентного соединения нуклеиновая кислота-белок. Для исследования подобных ковалентных соединений, а также вирусов и нуклеопротеидов в лаборатории широко используются оптические методы (световая микроскопия, флуоресцентная и электронная микроскопия, атомно-силовая и иммуносорбентная электронная микроскопии) клеток и макромолекул. В лаборатории разрабатываются методы определения целевой последовательности нуклеотидов и целевых антигенов с максимальной специфичностью и чувствительностью для практической массовой молекулярной диагностики вирусных инфекций растений.

•    Лаборатория генной инженерии вирусов (Заведующий: доктор биологических наук, профессор Морозов Сергей Юрьевич
Лаборатория генной инженерии вирусов проводит исследования структуры и функций белков вирусов, принадлежащих к различным таксономическим группам, и белков растений, которые или способствуют успешному развитию вирусной инфекции или, напротив, защищают растение от заражения вирусом. Впервые идентифицирован и охарактеризован целый ряд вирусов растений и их белков, включая транспортные белки потексвирусов и вируса гибискуса, репликазные белки клостеровирусов, цистеин-богатые белки карлавирусов и помовирусов, ОРТ6-микропротеины тобамовирусов, а также белки растений 4/1, ВАР-подобные белки, коилин и фибрилларин. Изучена внутриклеточная локализация ряда мембранных транспортных белков, ОРТ6-микропротеина тобамовирусов, а также белков растений 4/1 и мембранного белка BAPL. Описан внутриклеточный и межклеточный транспорт этих белков. Выявлена роль эндоплазматического ретикулума и актинового цитоскелета в транспорте ряда перечисленных белков. Тройной блок транспортных генов (ТБГ) впервые идентифицирован в нашей лаборатории более 30 лет назад как эволюционно-консервативный модуль в геномах целого ряда вирусов растений, принадлежащих к разным родам. TБГ представляет собой три перекрывающиеся открытых рамки трансляции (ОРТ), кодирующие белки TБГ1, TБГ2 и TБГ3 (Morozov
 et al., J. Mol. Evol. 29, 52-62, 1989). Показано, что ТБГ1 белки обладают активностями НТФаз, РНК-хеликаз и проявляют РНК-связывающие свойства. Важным результатом проведенных нами исследований явилось обнаружение РНК-хеликазной активности ТБГ1 белка, что было одним из первых доказательств расплетающей активности для РНК-хеликаз супергруппы I (SF1H) после репликативных белков вирусов животных. Хеликазная активность ТБГ1 белков проявляется на всех типах РНК-субстратов и зависит от присутствия АТФ и ионов магния, которые можно заменить рядом других двухвалентных ионов. Открыто новое явление интеграции генов вирусных РНК-хеликаз в ретротранспозоны насекомых. Вирусоподобные хеликазы активно экспрессируются в составе полипротеинов транспозонов LINE. Изучена субклеточная локализация коротких гидрофобных транспортных белков ТБГ2 и ТБГ3, описано явление ТБГ3-зависимого внутриклеточного транспорта белка ТБГ2. Выявлено, что внутриклеточный мембрано-зависимый транспорт к периферии клетки белка ТБГ3 использует неканонический механизм, не связанный с аппаратом Гольджи; картированы сигналы транспорта белка ТБГ3. Обнаружен новый модуль транспортных генов, кодируемый геномом ВЗПГ, который существенно отличается от транспортных модулей известных двух типов и может быть отнесен к особому типу. Показано, что клеточный белок 4/1 имеет двойственную локализацию в клетке. Сигнальные последовательности в этого белка обеспечивают, с одной стороны, доставку его в ядро клетки, а с другой - выход из ядра и компартментализацию в мембранных структурах. Показано взаимодействие вирусных белков с ядерными белками фибрилларином и коилином и изучена функциональная роль этого взаимодействия.


Участие в научно-исследовательских проектах и грантовая поддержка

Результаты исследований отдела опубликованы в ведущих международных научных журналах. Многие исследования отдела являются пионерскими. Публикации сотрудников отдела имеют высокое международное цитирование по базе WoS.
Исследования отдела многократно поддерживались российскими грантами РФФИ, РНФ, федеральными целевыми программами и международными грантами ИНТАС, РФФИ совместно с научными организациями Великобритании, Германии, Испании, Франции.



Научные премии

Достижения отдела отмечены Государственной премией (1994 г. - И.Г. Атабеков, Ю.Л. Дорохов, М.Э. Тальянский, С.И. Малышенко; 2009 г. - И.Г. Атабеков), премией им. Д.А. Сабинина биологического факультета МГУ (И.Г. Атабеков, А.А. Аграновский; ), премиями Европейской академии наук для молодых ученых (А.Г. Соловьев, Е.Н. Савенков), Государственной премией РФ для молодых ученых (А.Г. Соловьев, О.Н. Федоркин, Е.Н. Савенков). Ломоносовской премией МГУ (И.Г. Атабеков), дипломами 1ой степени 3ейМеждународной выставки "Инновации-2000. Технологии живых систем", сотрудники отдела награждены медалями ВВЦ. И.Г. Атабеков - лауреат премии им. М.В. Ломоносова 1-ой степени (МГУ, 1998г.), премии им. R. Francki (Международное общество вирусологов, 2000г.). Работы по диагностике вирусов и вироидов отмечены 4-мя золотыми и 1-ой серебряной медалями ВВЦ.


Педагогическая деятельность

Сотрудники отдела постоянно занимаются педагогической деятельностью, включая чтение курсов лекций по проблемам вирусологии, проведение практикумов на биологическом факультете МГУ, руководство курсовыми работами студентов, дипломными работами бакалавров и магистрантов и руководство аспирантами.

Статьи

  • Samarskaya V.O., Koblova S., Suprunova T., Rogozhin E.A., Spechenkova N., Yakunina S., Love A.J., Kalinina N.O., Taliansky M.(2025) Poly ADP-Ribosylation in a Plant Pathogenic Oomycete Phytophthora infestans: A Key Controller of Growth and Host Plant Colonisation.Journal of Fungi, MDPI, 2025, 11, 29. https://doi.org/10.3390/jof11010029. Journal of Fungi, >>
  • Ershova Natalia M., Kamarova Kamila A., Sheshukova Ekaterina V., Komarova Tatiana V.(2025) Cellular Partners of Tobamoviral Movement Proteins. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Lezzhov Alexander A., Atabekova Anastasia K., Chergintsev Denis A., Lazareva Ekaterina A., Solovyev Andrey G., Morozov Sergey Y.(2025) Viroids and Retrozymes: Plant Circular RNAs Capable of Autonomous Replication. Plants, >>
  • Lezzhov Alexander A., Atabekova Anastasia K., Chergintsev Denis A., Solovyev Andrey G., Morozov Sergey Y.(2025) Expression of the Nicotiana benthamiana Retrozyme 1 (NbRZ1) Genomic Locus. Plants, >>
  • Popova Ekaterina V., Tikhomirova Victoria E., Akhmetova Assel I., Ilina Irina Yu, Kalinina Natalia O., Taliansky Michael E., Kost Olga A.(2024) Calcium Phosphate Nanoparticles as Carriers of Low and High Molecular Weight Compounds. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Komarova Tatiana, Shipounova Irina, Kalinina Natalia, Taliansky Michael(2024) Application of Chitosan and Its Derivatives Against Plant Viruses. Polymers, >>
  • Stakheev A.A., Taliansky M., Kalinina N.O., Zavriev S.K.(2024) RNAi-Based Approaches to Control Mycotoxin Producers: Challenges and Perspectives. Journal of Fungi, >>
  • Gryzunov Nikita, Morozov Sergey Yu, Suprunova Tatiana, Samarskaya Viktoriya, Spechenkova Nadezhda, Yakunina Sofiya, Kalinina Natalia O., Taliansky Michael(2024) Genomes of Alphanucleorhabdovirus Physostegiae Isolates from Two Different Cultivar Groups of Solanum melongena. Viruses-Basel, >>
  • Kalinina Natalia O., Spechenkova Nadezhda, Ilina Irina, Samarskaya Viktoriya O., Bagdasarova Polina, Zavriev Sergey K., Love Andrew J., Taliansky Michael(2024) Disruption ofPoly(ADP-ribosyl)ation Improves Plant Tolerance to Methyl Viologen-Mediated Oxidative Stress via Induction of ROS Scavenging Enzymes. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Samarskaya Viktoriya, Kuznetsova Maria, Gryzunov Nikita, Spechenkova Nadezhda, Bagdasarova Polina, Ryabov Eugene, Taliansky Michael, Kalinina Natalia O.(2024) Identification of Two Novel Recombinant Types of Potato Virus Y from Solanum tuberosum Plants in Southern Region of Russia. Plant Disease, >>
  • Sheshukova Ekaterina V., Kamarova Kamila A., Ershova Natalia M., Komarova Tatiana V.(2024) Nicotiana benthamiana Methanol-Inducible Gene (MIG) 21 Encodes a Nucleolus-Localized Protein That Stimulates Viral Intercellular Transport and Downregulates Nuclear Import. Plants, >>
  • Atabekova Anastasia K., Lazareva Ekaterina A., Lezzhov Alexander A., Golyshev Sergei A., Skulachev Boris I., Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2024) Defense Responses Induced by Viral Movement Protein and Its Nuclear Localization Modulate Virus Cell-to-Cell Transport. Plants, >>
  • Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2024) Mechanisms of plant virus cell-to-cell transport: new lessons from complementation studies. Frontiers in plant science, >>
  • Задымова Н.М., Александров Ю.Д., Калинина Н.О., Тальянский М.Э., Скворцова З.Н.(2023) ВОДНЫЕ СУБМИКРОННЫЕ ДИСПЕРСИИ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ КАК СМАЧИВАТЕЛИ И УСИЛИТЕЛИ ПРОНИЦАЕМОСТИ ЛИСТЬЕВ КАРТОФЕЛЯ. Журнал общей химии, >>
  • Samarskaya Viktoriya O., Spechenkova Nadezhda, Ilina Irina, Suprunova Tatiana P., Kalinina Natalia O., Love Andrew J., Taliansky Michael E.(2023) A Non-Canonical Pathway Induced by Externally Applied Virus-Specific dsRNA in Potato Plants. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Samarskaya Viktoriya O., Ryabov Eugene V., Gryzunov Nikita, Spechenkova Nadezhda, Kuznetsova Maria, Ilina Irina, Suprunova Tatiana, Taliansky Michael E., Ivanov Peter A., Kalinina Natalia O.(2023) The Temporal and Geographical Dynamics of Potato Virus Y Diversity in Russia. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Spechenkova N., Samarskaya V.O., Kalinina N.O., Zavriev S.K., MacFarlane S., Love А.J., Taliansky M.(2023) Plant Poly(ADP-Ribose) Polymerase 1 Is a Potential Mediator of Cross-Talk between the Cajal Body Protein Coilin and Salicylic Acid-Mediated Antiviral Defence. Viruses-Basel, >>
  • Spechenkova N., Kalinina N.O., Zavriev S.K., Love A.J., Taliansky M.(2023) ADP-Ribosylation and Antiviral Resistance in Plants. Viruses-Basel, >>
  • Kamarova Kamila A., Ershova Natalia M., Sheshukova Ekaterina V., Arifulin Eugene A., Ovsiannikova Natalia L., Antimonova Alexandra A., Kudriashov Andrei A., Komarova Tatiana V.(2023) Nicotiana benthamiana Class 1 Reversibly Glycosylated Polypeptides Suppress Tobacco Mosaic Virus Infection. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Komarova Tatiana, Ilina Irina, Taliansky Michael, Ershova Natalia(2023) Nanoplatforms for the Delivery of Nucleic Acids into Plant Cells. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Ershova Natalia, Kamarova Kamila, Sheshukova Ekaterina, Antimonova Alexandra, Komarova Tatiana(2023) A novel cellular factor of Nicotiana benthamiana susceptibility to tobamovirus infection. Frontiers in plant science, >>
  • Atabekova Anastasia K., Golyshev Sergei A., Lezzhov Alexander A., Skulachev Boris I., Moiseenko Andrey V., Yastrebova Daria M., Andrianova Nadezda V., Solovyev Ilya D., Savitsky Alexander P., Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2023) Fine Structure of Plasmodesmata-Associated Membrane Bodies Formed by Viral Movement Protein. Plants, >>
  • Chergintsev Denis A., Solovieva Anna D., Atabekova Anastasia K., Lezzhov Alexander A., Golyshev Sergei A., Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2023) Properties of Plant Virus Protein Encoded by the 5′-Proximal Gene of Tetra-Cistron Movement Block. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Atabekova Anastasia K., Solovieva Anna D., Chergintsev Denis A., Solovyev Andrey G., Morozov Sergey Y.(2023) Role of Plant Virus Movement Proteins in Suppression of Host RNAi Defense. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Morozov Sergey Y., Lezzhov Alexander A., Solovyev Andrey G.(2023) Predicted Membrane-Associated Domains in Proteins Encoded by Novel Monopartite Plant RNA Viruses Related to Members of the Family Benyviridae. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Erokhina Tatiana N., Ryazantsev Dmitriy Y., Zavriev Sergey K., Morozov Sergey Y.(2023) Regulatory miPEP Open Reading Frames Contained in the Primary Transcripts of microRNAs. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Samarskaya Viktoriya O., Spechenkova Nadezhda, Markin Nikolay, Suprunova Tatyana P., Zavriev Sergey K., Love Andrew J., Kalinina Natalia O., Taliansky Michael(2022) Impact of Exogenous Application of Potato Virus Y-Specific dsRNA on RNA Interference, Pattern-Triggered Immunity and Poly(ADP-ribose) Metabolism. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Glushkevich Anna, Spechenkova Nadezhda, Fesenko Igor, Knyazev Andrey, Samarskaya Viktoriya, Kalinina Natalia O., Taliansky Michael, Love Andrew J.(2022) Transcriptomic Reprogramming, Alternative Splicing and RNA Methylation in Potato (Solanum tuberosum L.) Plants in Response to Potato Virus Y Infection. Plants, >>
  • Ershova Natalia, Sheshukova Ekaterina, Kamarova Kamila, Arifulin Evgenii, Tashlitsky Vadim, Serebryakova Marina, Komarova Tatiana(2022) Nicotiana benthamiana Kunitz peptidase inhibitor-like protein involved in chloroplast-to-nucleus regulatory pathway in plant-virus interaction. Frontiers in plant science, >>
  • Ершова Н.М., Шешукова Е.В., Камарова К.А., Комарова Т.В.(2022) Подавление экспрессии гена KPILP повышает устойчивость табака к вирусной инфекции. Актуальная биотехнология, >>
  • Шешукова Е.В., Липскеров Ф.А., Комарова Т.В.(2022) Система продукции антител в растении Nicotiana benthamiana, основанная на использовании вирусного вектора, кодирующего процессируемый in planta полипротеин. Актуальная биотехнология, >>
  • Lipskerov F.A., Sheshukova E.V., Komarova T.V.(2022) Approaches to Formaldehyde Measurement: From Liquid Biological Samples to Cells and Organisms. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Sheshukova E.V., Ershova N.M., Lipskerov F.A., Komarova T.V.(2022) Enhanced Synthesis of Foreign Nuclear Protein Stimulates Viral Reproduction via the Induction of γ-Thionin Expression. Plants, >>
  • Sheshukova E., Ershova N., Lipskerov F., Komarova T.(2022) Nicotiana benthamiana γ-Thionin Synthesis Is Induced in Response to Foreign Nucleus-Targeted Proteins. Biology and Life Sciences Forum, >>
  • Atabekova Anastasia K., Lazareva Ekaterina A., Lezzhov Alexander A., Solovieva Anna D., Golyshev Sergei A., Skulachev Boris I., Solovyev Ilya D., Savitsky Alexander P., Heinlein Manfred, Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2022) Interaction between Movement Proteins of Hibiscus green spot virus. Viruses-Basel, >>
  • Lezzhov Alexander A., Morozov Sergey Y., Tolstyko Eugene A., Atabekova Anastasia K., Chergintsev Denis A., Solovyev Andrey G.(2022) In-Plant Persistence and Systemic Transport of Nicotiana benthamiana Retrozyme RNA. International Journal of Molecular Sciences, >>
  • Solovyev Andrey G., Atabekova Anastasia K., Lezzhov Alexander A., Solovieva Anna D., Chergintsev Denis A., Morozov Sergey Y.(2022) Distinct Mechanisms of Endomembrane Reorganization Determine Dissimilar Transport Pathways in Plant RNA Viruses. Plants, >>
  • Lazareva Ekaterina A., Atabekova Anastasia K., Lezzhov Alexander A., Morozov Sergey Y., Heinlein Manfred, Solovyev Andrey G.(2022) Virus Genome-Based Reporter for Analyzing Viral Movement Proteins and Plasmodesmata Permeability. Methods in molecular biology (Clifton, N.J.), >>
  • Solovyev Andrey G., Morozov Sergey Y.(2022) Uncovering Plant Virus Species Forming Novel Provisional Taxonomic Units Related to the Family Benyviridae. Viruses-Basel, >>
  • Morozov Sergey Y., Solovyev Andrey G.(2022) Bioinformatic Analysis Predicts a Novel Genetic Module Related to Triple Gene and Binary Movement Blocks of Plant Viruses: Tetra-Cistron Movement Block. Biomolecules, >>
  • Ramos-González PL, Kondo H., Morozov S., Vasilakis N., Varsani A., Cao M., Freitas-Astúa J.(2022) Editorial: The Border Between Kitavirids and Nege-Like Viruses: Tracking the Evolutionary Pace of Plant- and Arthropod-Infecting Viruses. Frontiers in plant science, >>
  • Сорокин И.И., Василенко К.С., Теренин И.М., Калинина Н.О., Агол В.И., Дмитриев С.Е.(2021) Неканонические механизмы инициации трансляции мРНК вирусов эукариот. Биохимия, >>
  • Sorokin Ivan I., Vassilenko Konstantin S., Terenin Ilya M., Kalinina Natalia O., Agol Vadim I., Dmitriev Sergey E.(2021) Non-Canonical Translation Initiation Mechanisms Employed by Eukaryotic Viral mRNAs. Biochemistry (Moscow), >>
  • Spechenkova Nadezhda, Fesenko Igor A., Mamaeva Anna, Suprunova Tatyana P., Kalinina Natalia O., Love Andrew J., Taliansky Michael(2021) The Resistance Responses of Potato Plants to Potato Virus Y Are Associated with an Increased Cellular Methionine Content and an Altered SAM:SAH Methylation Index. Viruses-Basel, >>
  • Taliansky Michael, Samarskaya Viktoria, Zavriev Sergey K., Fesenko Igor, Kalinina Natalia O., Love Andrew J.(2021) RNA-Based Technologies for Engineering Plant Virus Resistance. Plants, >>
  • Lezzhov A.A., Morozov S.Y., Solovyev A.G.(2021) Phloem exit as a possible control point in selective systemic transport of RNA. Frontiers in plant science, >>
  • Толстыко Е.А., Чергинцев Д.А., Толичева О.А., Виноградова Д.С., Коневега А.Л., Морозов С.Ю., Соловьев А.Г.(2021) Связывание РНК in vitro серпинами растений. Биохимия, >>