Постгеномные технологии на основе хромато-масс-спектрометрии, включая методы обработки результатов биохимического анализа и разработка информационно-аналитических ресурсов на их основе

Основной задачей исследований в рамках темы является разработка новых физико-химических методов, подходов и технологий к качественному и количественному анализу сложных многокомпонентных смесей высокомолекулярных природных соединений, включая биоорганические (белки, пептиды, липиды) и углеводородные (продукты биоорганического синтеза, нефть, гумус). Одной из наиболее сложных объектов такого анализа являются белковые экстракты клеток живых организмов и физиологических жидкостей. Основными методами анализа этих объектов являются масс-спектрометрия и жидкостная хроматография. Основными целями развития этих методов в контексте поставленных задач является повышение производительности (скорость анализа), специфичности (точность идентификации компонент анализируемых смесей) и чувствительность (динамический диапазон концентраций компонент смесей, количество идентификаций в рамках одного анализа) по сравнению с существующими методами и подходами. В рамках достижения поставленной цели, основными конкретными задачами исследований являются следующие: (1) разработка новых и усовершенствование существующих типов масс-анализаторов высокого и сверхвысокого разрешения на основе ионных ловушек; (2) разработка новых и усовершенствование существующих методов ионизации при атмосферном давлении биомакромолекул, включая белки, протеолитические пептиды, липиды и продукты клеточного метаболизма; (3) разработка новых хромато-масс-спектрометрических методов и подходов для структурного анализа биомакромолекул, включая белки; (4) разработка физико-химических моделей и методов на их основе для высокоэффективного разделения биомакромолекул и синтетических полимеров в задачах масс-спектрометрического анализа сложных смесей; (5) создание общедоступных информационных и биоинформатических ресурсов для обработки и анализа хромато-масс-спектрометрических данных, включая автоматизированную обработку «больших данных» в контексте количественного профилирования протеомов, липидомов и метаболомов клеток и физиологических жидкостей, а также поиска молекулярных и мультиомиксных маркеров социально-значимых заболеваний человека; (6) разработка методов количественного экспресс-анализа молекулярных компонент клеток и физиологических жидкостей, включая белки, эндогенные пептиды, липиды, метаболиты, основанных на технологиях таргетной масс-спектрометрии в сочетании с высокоэффективной жидкостной хроматографией.