Аннотация результатов, полученных в 2025 году
В ходе выполнения работ в первый год проекта получен ряд импринтированных белков, специфичных к цианотоксинам (микроцистин—LR), аминокислотам (L–аргинин) и гербициду ряда имидазолинонов (имазамокс). Импринтированные белки получены на основе бычьего сывороточного альбумина и овальбумина. Разработан и экспериментально подтверждён подход, основанный на предварительном теоретическом изучении процесса импринтинга белка, что позволило сократить время поиска оптимальной концентрации молекул шаблонов и затраты при получении импринтированного белка с оптимальными сорбционными свойствами. Предложена новая методика получения импринтированных белков, основанная на обратимом изменении конформации белка при его температурной обработке. Показана возможность замены токсичного шаблона (микроцистин—LR) на конъюгат аминоксилота—анилин (L–аргинин—анилин). На основе полученных рецепторов разработана методика определения микроцистина—LR, L–аргинина и имазамокса в формате флуоресцентного твердофазного конкурентного анализа на титровальном микропланшете. Разработанная методика позволяет проводить определение целевых аналитов с низкими значениями предела определения и высокой селективностью. Импринтированные белки использованы для модификации поверхности неорганических наночастиц (аминированные наночастицы оксида кремния (IV), серебряные и магнитные наночастицы) с целью получения высоко специфичных сорбционных материалов. Показано, что максимальная эффективность иммобилизации импринтированных белков достигается на поверхности аминированных наночастиц оксида кремния (IV). Также получены бионеорганические сорбенты на основе аминированных наночастиц оксида кремния (IV), модифицированных импринтированным белком, полученным в присутствии конъюгата L–аргинин—анилин. Бионеоганический сорбент успешно применён для экстракции микроцистина—LR из модельных растворов. Сорбционная ёмкость сорбента составила 8,1 мг/г. Проведены работы по моделированию первых этапов процесса импринтинга белков. Метод молекулярной динамики позволил определить конформационные состояния белковых молекул (бычий сывороточный альбумин, овальбумин, глюкозооксидаза) в кислой среде. Полученные структуры успешно использованы для изучения лиганд–белковых взаимодействий методом молекулярного докинга, что позволило выбрать наиболее подходящий фиктивный шаблон для замены микроцистина—LR при получении импринтированных белков.

Аннотация результатов, полученных в 2026 году
В ходе выполнения работ во второй год проекта продолжены работы по оптимизации условий получения импринтированных белков, специфичных к микроцистину–LR с использованием нативного токсина и фиктивных шаблонов (L–аргинин, конъюгата L-аргинин-анилин), показана возможность масштабирования процесса получения импринтированного белка. Впервые методы планирования эксперимента использованы для оценки значимости экспериментальных параметров при получении импринтированных белков, показана возможность их применения для выбора оптимальных значений рН образования ассоциат белок:молекула-шаблона и времени фиксации конформации белка. Проведена регенерация микроцистина–LR после получения ИБ и показана возможность его повторного применения. Получена серия бионеорганических сорбентов на основе наночастиц оксида кремния (IV) модифицированных импринтированными белками, специфичными к микроцистину–LR, D-глутаминовой кислоте и аланину. Сорбенты использованы для извлечения аминокислот из модельных растворов и микроцистина–LR из искусственно загрязненных образцов водопроводной и речной воды. Разработана методика определения микроцистина–LR на основе модуляции фотолюминесценции сплавных квантовых точек состава CdZnSeS/ZnS. С целью детального изучения механизма образования ассоциата белок: молекула шаблона проведено моделирование нескольких стадий процесса импринтинга (протонирование аминокислотных остатков белка в кислых условиях и формирование ассоциата при изменяющихся условиях синтеза). Продемонстрировано влияние условий синтеза на структурные изменения в белковой матрице, а также на взаимодействия в ассоциате молекула шаблона-белок. Предложен подход для рационального проектирования импринтированного белка, позволяющий определять подходящую белковую матрицу для получения наиболее эффективных импринтированных белков и оптимальное соотношение молекула шаблон:белок в условиях синтеза. Оценены физико-химические параметры свободной белковой матрицы и ассоциатов молекула шаблон-белок в условиях синтеза с помощью экспериментальных методов (динамическое рассеяние света, диффузионно-упорядоченная ЯМР спектроскопия, изотермическая титрационная калориметрия); определены движущие силы и стехиометрия связывания. Проведен сравнительный анализ теоретических и экспериментальных результатов; результаты молекулярного моделирования хорошо согласуются с полученными экспериментальными данными. По результатам второго года проекта опубликовано 3 статьи в рецензируемых научных журналах, входящих в индексируемых Scopus, результаты работы научной группы представлены в 3 докладах на различных научных конференциях и конгрессах, информация о проекте размещена в сети интернет https://ria.ru/20251106/nauka-2052097057.html