Фазоил Иноятович Атауллаханов

Личные данные

Дата рождения: 23 апреля 1946
Место рождения: Самарканд, СССР

Образование

  • 1969 диплом физика МГУ им. Ломоносова, Физический факультет, кафедра биофизики
  • 1970 – 1973 аспирантура, Институт Биофизики РАН
  • 1974 к.ф.-м.н., Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.
  • 1984 д.б.н., Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.

Работа

  • 1969-1970 лаборант, Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.
  • 1970-1974 аспирант, Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.
  • 1975-1979 м.н.с., Институт Биологических испытаний природных соединений, Купавна, Моск. область
  • 1975-наст.вр. действительный член Российского биохимического общества
  • 1979-1982 с.н.с., Институт Биологических испытаний природных соединений, Купавна, Моск. область
  • 1982-1984 заведующий лабораторией, Институт Биологических испытаний природных соединений, Купавна, Моск. область
  • 1984-наст.вр. приглашённый лектор, МГУ им. Ломоносова, Москва
  • 1985-1987 с.н.с., Институт иммунологии, Москва
  • 1988-1989 с.н.с., Институт Биологических испытаний природных соединений, Купавна, Моск. область
  • 1989-наст.вр. заведующий лабораторией, Гематологический Научный центр РАМН, Москва
  • 1989-наст.вр. член редакционного совета журнала “Биологические мембраны”, Москва
  • 1994-наст.вр. член учёного совета, Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.
  • 1994-наст.вр. член учёного совета, Институт Теоретической и экспериментальной биофизики АН СССР, Пущино, Московская обл.
  • 1995-наст.вр. профессор, МГУ им. Ломоносова, Москва
  • 1996-наст.вр. академик РАЕН
  • 1997-наст.вр. член Биофизического общества, США
  • 1997-наст.вр. член учёного совета, Институт Химической Биофизики, Москва
  • 2006-наст.вр. директор Центра теоретических проблем физико-химической фармакологии РАН (Центр ТП ФХФ РАН), Москва.
  • 2010-наст.вр.директор по науке и разработкам ООО «ГемаКор»
  • 2011-наст.вр. руководитель Отдела биофизики и системной биологии ФНКЦ ДГОИ имени Д.Рогачева

Членство в научных обществах, ученых советах, редколлегиях

  • 1975-н.в. Член биохимического общества России
  • 1989-н.в. Член редколлегии журнала «Биологические мембраны»
  • 1990-н.в. Член Ученого Совета Гематологического Научного центра РАМН
  • 1994-н.в. Член Ученого Совета Института теоретической и экспериментальной
  • биофизики РАН
  • 1996-н.в. Академик РАЕН
  • 1997-н.в. Член биофизического общества США
  • 2006-н.в. Председатель Ученого Совета Центра ТП ФХФ РАН.
  • 2007-н.в. Член редколлегии Open Journal of Structural Biology, Bentham Pub, США.
  • 2007-н.в. Член редколлегии Journal of Biophysics (open access)
  • 2012- н.в Член редакционной коллегии журнала Biophysical Journal, USA
  • Член ГЭК МФТИ

Научные интересы

  • Математическое моделирование метаболических сетей
  • Теория метаболического контроля
  • Биофизика сложных систем
  • Нелинейная динамика
  • Пространственная динамика свертывания крови
  • Самоорганизация и формирование структур в делении клетки
  • Биотехнология и разработка новых приборов для научных исследований

Сфера научных интересов и полученные результаты

  1. Нестационарная кинетика ферментативных реакций: Был создан новый метод исследования кинетики ферментативных реакций в вынужденных периодических режимах и создан прибор, реализующий разработанный метод. Метод был применен к изучению кинетики пероксидазы. Этот цикл исследований привел к формированию молекулярных представлений о механизме пероксидазно-оксидазной реакции, который стал общепринятым в мировой литературе и носит именное название (ФАБ-механизм) по имени авторов – Федькина, Атауллаханов, Бронникова. Этот механизм до сих пор является базовым в представлениях о пероксидазной реакции.
  2. Метаболический контроль биохимических сетей в клетке.
    1. Количественное описание физиологии простейшей клетки человека – эритроцита.Разработанные нами математические модели метаболизма эритроцита дают количественное описание большинства функций этой клетки, включая процессы транспорта кислорода, осморегуляцию, прохождение эритроцита по узким капиллярам, защиту клетки от редокс-стрессов. В ходе работы были открыты важные закономерности функционирования метаболических систем, названные инвариантами регуляции метаболических путей. Оказалось, что Природа так сконструировала метаболические системы, чтобы все их поведение полностью определялось некоторой простой функцией одной переменной. Например, в энергетике клетки такой переменной является энергетический заряд, а функцией этого заряда является скорость производства АТР в клетке. Для того, чтобы подчинить все процессы производства энергии этой переменной Природа создает биохимически ненужные реакции, и даже целые метаболические системы. Например, в эритроците фермент АМФ-дезаминазы имеет высокую активность, выполняя биохимически бессмысленную работу, необратимо разрушая АМФ. Оказалось, что этот фермент является частью метаболической системы регуляции, которая управляет пулом адениновых нуклеотидов в эритроцитах, меняя его так, чтобы регуляторная характеристика энергетической системы реализовывалась максимально эффективно. Такая регуляция обеспечивает увеличение эффективности гомеостазирования градиентов ионов на мембране и объема клетки в десятки раз. На основе инвариантов регуляции метаболических систем выстраивается стройная иерархическая организация всех внутриклеточных процессов, начиная с отдельных ферментов и кончая функционированием эритроцита как целого.
    2. Метаболические «триггеры». Теоретическое исследование methionine metabolism network привело к предсказанию, что эта сеть характеризуется триггерными переходами между двумя состояниями, различающимися скоростями и концентрациями метаболитов в десятки раз. Переключение происходит в ответ на возрастание концентрации метионина в крови выше пороговой. Такое устройство сети обеспечивает высокую эффективность стабилизации уровня этой незаменимой аминокислоты в условиях больших изменений скорости ее поступления с пищей. Экспериментальное исследование этой регуляции полностью подтвердило правильность теоретических предсказаний. Обнаруженный в этой системе триггер является первым до сих пор обнаруженным метаболическим триггером, хотя есть основания полагать, что такая регуляция широко распространена в метаболических цепях.
    3. Иерархические взаимоотношения между гормональной и метаболической регуляцией.Теоретически проанализирована сеть молекулярных процессов, контролирующих метаболизм гликогена в мышцах. Эта метаболическая сеть контролируется двумя относительно независимыми сетями реакций, одна из которых регулирует энергетические процессы в клетке, а другая управляет активностями ферментов этой системы через гормональную систему. Показано, что регуляция метаболитами энергетической системы является доминирующей: потоки синтеза/потребления гликогена полностью определяются энергетической системой, а гормональная сеть определяет только максимальную производительность использования гликогена, давая при необходимости возможность энергетической системе производить больше энергии.
  3. Самоогранизация и пространственная динамика в клеточной биологии.
    1. Исследование и математическое моделирование пространственной динамики свертывания кровипоказало, что кровь является активной средой. Распространение фронта свертывания подчиняется тем же законам, что и распространение нервного импульса или фронта горения. Существенное отличие системы свертывания крови – она умеет останавливать распространение таких волн. Это открытие привело к формированию новых представлений о том, как протекает процесс свертывания. Оказалось, что за разные фазы процесса формирования сгустка (активацию, распространение, остановку) отвечают разные метаболические блоки реакций. Это привело к пересмотру ряда общепринятых представлений. Так считалось, что внутренний путь свертывания является «метаболическим атавизмом» и заметной роли в свертывании в организме не играет. Мы показали, что значительная часть реакций этого метаболического пути полностью определяет характер второй фазы свертывания – фазы распространения сгустка. Развитые нами представления привели к предсказанию новых реакций, играющих ключевую роль в финальной фазе формирования сгустка – его остановке. Исследования свертывания крови привели к возникновению нового раздела теории «активных сред» и синергетики. Кровь оказалась «дважды активной средой» с совершенно новыми свойствами. В этих средах обнаруживаются совершенно новые механизмы самоорганизации с удивительными свойствами. Есть основания думать, что похожие механизмы используются и в процессах дифференцировки многоклеточных организмов.
    2. Исследование самоорганизации и динамики деления клетки. Разработана математическая модель нового типа для описания динамики микротрубочек. Эта модель одновременно учитывает как молекулярно-химические, так и механические процессы, определяющие совместно динамическое поведение микротрубочек. Использование этой модели позволило рассчитать силы, развиваемые деполимеризующейся микротрубочкой. Оказалось, что эти силы настолько велики, что могут полностью обеспечить движение хромосом в митозе без участия молекулярных моторов. Проведенные нами эксперименты полностью подтвердили предсказания модели. Поведение ансамбля таких необычных механо-химических преобразователей в процессе формирования и развития веретена деления, видимо, приводит к необычным механизмам самоорганизации, которые являются в настоящее время предметом наших исследований.

Патенты и изобретения

Синауридзе Е.И., Горбатенко А.С., Ажигирова М.А., Дереза Т.Л. Атауллаханов Ф.И
Способ коррекции первичных нарушений гемостаза плазмозамещающими растворами нового состава.
Патент РФ. Заявка № 2005140841 от 27.12.2005.

Атауллаханов Ф.И., В.М.Витвицкий М.А.Костына И.Л.Лисовская.
Способ определения деформируемости эритроцитов и устройство для его осуществления.
Патент РФ № 2052194. Приоритет 10.01.1996.

В.А. Аграненко, Ф.И.Атауллаханов, В.М.Витвицкий, А.Б.Кияткин, А.М.Жаботинский, Н.А.Маркова, Е.И.Синауридзе.
Способ консервирования фармакоцитов с включенной L-аспарагиназой.
Авторское свидетельство СССР № 1777887 1 августа 1992 г. (заявка № 4856882 от 24 авг. 1990 г., класс А61К 47/00).

Педагогическая деятельность

С 1984 г. за время преподавания на физическом факультете Московского государственного университета подготовлены и прочитаны следующие лекционные курсы:

  1. Введение в нелинейную динамику, 24 часа.
  2. Кинетика ферментативных реакций и полиферментные системы, 24 часа.
  3. Регуляция в метаболических сетях, 24 часа.
  4. Биофизика клетки (пространственная динамика и самоорганизация молекулярных и клеточных процессов).
  5. Введение в молекулярную иммунологию.
  6. Биофизика клетки
  7. Биофизика сложных систем
  8. Биологические наномашины

Под моим руководством подготовлено к защите более 70 магистров, более 40 кандидатов наук и 4 доктора наук.

Кандидатские диссертации под моим руководством (в скобках год защиты)

  1. Витвицкий В.М.(1980)
  2. Пичугин А.В.(1983)
  3. Федькина В.Р.(1984)
  4. Бронникова Т.В.(1991)
  5. Похилко А.В.(1994)
  6. Тужилова Е.В.(1995)
  7. Комарова С.В. (1996)
  8. Куликова Е.В.(1997)
  9. Зарницина В.И.(1997)
  10. Мошаров Е.В. (1999)
  11. Степанова И.И.(1999)
  12. Мартынов М.В.(1999)
  13. Яковенко Е.В. (1999)
  14. Красоткина Ю.В.(1999)
  15. Скороход А.А. (2000)
  16. Разумова М.Н.(2000)
  17. Плотников А.Г.(2000)
  18. Гармаева А.Г. (2001)
  19. Радаев С.М. (2001)
  20. Розенберг Ю.М.(2002)
  21. Ованесов М.В. (2002)
  22. Авсеенко Н.В.(2002)
  23. Лобанова Е.С. (2003)
  24. Самарин С.А. (2004)
  25. Пантелеев М.А.(2005)
  26. Молодцов М.И.(2007) Изучение молекулярно-механических свойств микротрубочек и развиваемых ими сил
  27. Ефремов А.К. (2008) Изучение взаимодействия кинетохоров хромосом с микротрубочками
  28. Шишкин А.В. (2008) Разработка новых методов иммуноферментной диагностики лимфопролиферативных заболеваний на базе биочипов
  29. Федянина О.С. (2008)
  30. Галимова М.Х. (2008)
  31. Щербаченко И.М. (2008) Модифицированные окислением эритроциты как экспериментальная модель для оценки активности антиоксидантов
  32. Вуймо Т.А. (2009) Эритроцит как переносчик антрациклинового антибиотика Митоксантрон и антигемофильного препарата фактора IX системы свертывания крови “Aimafix D.I.”
  33. Жуденков К.В. (2009) Взаимодействие кинетохоров и микротрубочек: новый механизм движения хромосом
  34. Шибеко А.М. (2009) Моделирование формирования фибринового сгустка и исследование влияния потока крови на этот процесс
  35. Котова Я.Н. (2009) Исследование механизмов формирования гетерогенности тромбоцитов крови человека при их активации
  36. Карамзин С.C. (2010) Исследование биофизических аспектов пространственной динамики роста фибринового сгустка in-vitro
  37. Фадеева О.А. (2010) Пространственная динамика образования фибринового сгустка при активации иммобилизованным тромбопластином
  38. Тикунов А.П. (2010) Роль анионного канала в транспорте супероксида из митохондрий в условиях кальциевого стресса
  39. Тихонова А.Г. (2010) Эритроциты как носители ферментов для окисления этанола
  40. Баландина А.Н. (2010) Пороговые свойства системы свертывания крови in vitro при активации тканевым фактором
  41. Корендясева Т.К. (2011) Регуляция метаболизма метионина в суспензии свежевыделенных гепатоцитов
  42. Волков В.А. (2011) Изучение кольцевых и фибриллярных белков, преобразующих энергию деполимеризации микротрубочек в движение
  43. Токарев А.А. (2012) Механизмы транспорта тромбоцитов в потоке крови под воздействием эритроцитов
  44. Дашкевич Н.М. (2013) Исследование пространственной динамики генерации тромбина в процессе свертывания крови
  45. Тарандовский И.Д. (2013) Исследование механизма образования двух пиков на кривой генерации тромбина и возможность применения этого эффекта для предсказания геморрагических осложнений
  46. Гудимчук Н.Б. (2013) Взаимодействие кинезина CENP-E и белкового комплекса Dam1 с динамическими концами микротрубочек
  47. Зайцев А.В. (2015) Изучение взаимодействия микротрубочек с белками кинетохорного комплекса

Докторские диссертации под моим руководством (в скобках год защиты)

  1. Сарбаш В.И. (2002)
  2. Лисовская И.Л. (2004)
  3. Пантелеев М.А. (2010) Механизмы регуляции свёртывания крови
  4. Синауридзе Е.И. (2013)