Люкманова Екатерина Назымовна

Лаборатория Екатерины Люкмановой исследует «трехпетельные» белки человека семейства Ly6/uPAR и родственные им нейротоксины из яда змей. В центре внимания находятся молекулярные механизмы взаимодействия изучаемых белков с их рецепторами. Коллектив лаборатории владеет передовыми технологиями рекомбинантной продукции «трехпетельных» белков, недоступных из природных источников. Это позволило впервые исследовать пространственную структуру и провести ряд функциональных исследований таких белков человека как Lynx1 и Lypd6 (факторы регуляции нейропластичности), а также SLURP-1 и SLURP-2 (ауто/паракринные регуляторы эпителиальных клеток). На основе этих белков в настоящее время ведется разработка прототипов лекарственных препаратов, улучшающих когнитивные функции, противораковых препаратов, а также лекарств, направленных на лечение ряда кожных заболеваний.
Исследования лаборатории ведутся методами белковой инженерии, клеточной биологии, нейрофизиологии, электрофизиологии и структурной биологии. В области ЯМР-спектроскопии лаборатория сотрудничает с лабораторией структурной биологии ионных каналов ИБХ РАН в исследовании потенциалозависимых ионных каналов человека. Последнее время лаборатория активно развивает структурные исследования ионных каналов методами крио-электронной микроскопии. Комплексное применение ЯМР-спектроскопии, крио-электронной микроскопии и компьютерного моделирования позволило впервые выявить необычный тип взаимодействия трехпетельного нейротоксина с никотиновым ацетилхолиновым рецептором.

1. Shulepko MA, Bychkov ML, Shenkarev ZO, Kulbatskii DS, Makhonin AM, Paramonov AS, Chugunov AO, Kirpichnikov MP, Lyukmanova EN. Biochemical Basis of Skin Disease Mal de Meleda: SLURP-1 Mutants Differently Affect Keratinocyte Proliferation and Apoptosis. J Invest Dermatol. 2021 Sep;141(9):2229-2237. doi: 10.1016/j.jid.2021.01.035. Epub 2021 Mar 16. PMID: 33741389.

2. Shenkarev ZO, Shulepko MA, Bychkov ML, Kulbatskii DS, Shlepova OV, Vasilyeva NA, Andreev-Andrievskiy AA, Popova AS, Lagereva EA, Loktyushov EV, Koshelev SG, Thomsen MS, Dolgikh DA, Kozlov SA, Balaban PM, Kirpichnikov MP, Lyukmanova EN. Water-soluble variant of human Lynx1 positively modulates synaptic plasticity and ameliorates cognitive impairment associated with α7-nAChR dysfunction. J Neurochem. 2020 Oct;155(1):45-61. doi: 10.1111/jnc.15018. Epub 2020 May 10. PMID: 32222974.

3. Bychkov M, Shulepko M, Osmakov D, Andreev Y, Sudarikova A, Vasileva V, Pavlyukov MS, Latyshev YA, Potapov AA, Kirpichnikov M, Shenkarev ZO, Lyukmanova E. Mambalgin-2 Induces Cell Cycle Arrest and Apoptosis in Glioma Cells via Interaction with ASIC1a. Cancers (Basel). 2020 Jul 8;12(7):1837. doi: 10.3390/cancers12071837. PMID: 32650495; PMCID: PMC7408772.

4. Lyukmanova EN, Bychkov ML, Sharonov GV, Efremenko AV, Shulepko MA, Kulbatskii DS, Shenkarev ZO, Feofanov AV, Dolgikh DA, Kirpichnikov MP. Human secreted proteins SLURP-1 and SLURP-2 control the growth of epithelial cancer cells via interactions with nicotinic acetylcholine receptors. Br J Pharmacol. 2018 Jun;175(11):1973-1986. doi: 10.1111/bph.14194. Epub 2018 Apr 24. PMID: 29505672; PMCID: PMC5980222.

5. Männikkö R, Shenkarev ZO, Thor MG, Berkut AA, Myshkin MY, Paramonov AS, Kulbatskii DS, Kuzmin DA, Sampedro Castañeda M, King L, Wilson ER, Lyukmanova EN, Kirpichnikov MP, Schorge S, Bosmans F, Hanna MG, Kullmann DM, Vassilevski AA. Spider toxin inhibits gating pore currents underlying periodic paralysis. Proc Natl Acad Sci U S A. 2018 Apr 24;115(17):4495-4500. doi: 10.1073/pnas.1720185115. Epub 2018 Apr 10. PMID: 29636418; PMCID: PMC5924911.

6. Thomsen MS, Arvaniti M, Jensen MM, Shulepko MA, Dolgikh DA, Pinborg LH, Härtig W, Lyukmanova EN, Mikkelsen JD. Lynx1 and Aβ1-42 bind competitively to multiple nicotinic acetylcholine receptor subtypes. Neurobiol Aging. 2016 Oct;46:13-21. doi: 10.1016/j.neurobiolaging.2016.06.009. Epub 2016 Jun 17. PMID: 27460145.

7. Lyukmanova EN, Shenkarev ZO, Paramonov AS, Sobol AG, Ovchinnikova TV, Chupin VV, Kirpichnikov MP, Blommers MJ, Arseniev AS. Lipid-protein nanoscale bilayers: a versatile medium for NMR investigations of membrane proteins and membrane-active peptides. J Am Chem Soc. 2008 Feb 20;130(7):2140-1. doi: 10.1021/ja0777988. Epub 2008 Jan 30. PMID: 18229924.