БИОГРАФИЯ Фамилия: Айвазян Имя: Наира Личная информация: Дата рождения: Ноябрь 19, 1973 Место рождения: Ереван, Армения Адрес: А. Манукян 1, 0025 Кафедра биофизики биологического факультета, Ереванский Государственный Университет Ереван, Армения Телефон: (374-1) 27 81 80 E-mail: [email protected], [email protected] Область исследования: свободные радикалы, перекисное окисление липидов, искусственные мембраны Образование: 1990-1995 Диплом Ереванского Государственного Университета; Биологический факультет, Кафедра биофизики Научная степень 2002 Кандидат биологических наук, Тема диссертации: “Сравнительное исследование процессов свободнорадикального окисления липидов в эволюционном ряду позвоночных”, ЕГУ Трудовая деятельность: • 2007-по сей день • 2002-2007 • 1996-2007 Старший научный сотрудник на кафедре биофизики ЕГУ Научный сотрудник научной группы на кафедре биофизики ЕГУ Лаборант на кафедре биофизики ЕГУ Членство в научных обществах: • • • Член FEBS Член ESRB Секретарь всеармянской биофизической ассоциации (IUPAB, EBSA) Участие в международных конференциях: • • • • • • • 33th FEBS Congress & 11th IUBMB Conference, 28 June-3 July 2008, Athens, Greece FEBS Advanced course “New Development in Quantitative Molecular Bioscience՚՚”, 1017 September 2008, Spetses Island, Greece 6th European Biophysics Congress, London, UK, 14-18 July, 2007 9th International Summer School of Biophysics “Supramolecular structure and function”, 16-28 Sep, 2006, Rovinj, Croatia FEBS/EMBO Workshop “Programming pancreatic β-cells”, 18-22 Oct, 2006, El Perello, Spain 30th FEBS Congress, Budapest, Hungary, 2-7 July 2005 International Biophysics Congress, Motpellier, France, 27Aug-Sep.1 2005 • • • • • • The Second International Conference dedicated to the 105th anniversary of the birth of N.W. Timofeeff-Ressovsky. Sep. 8-11, 2005, Yerevan, Armenia (as a member of Organizing Committee ) FEBS/NATO Advanced course “Free radicals and disease”, September 21 – October 1, 2004, Spetses Island, Greece 1 International Conference “Contemporary aspects of rehabilitation in medicine”, Sep.23-25, 2003, Yerevan, Armenia FEBS Advanced course “Lipid signaling and membrane traffic”, June 20-25, 2003, S.Maria Imbaro, Italy 12th Ordinary General Meeting of Societas Europaea Herpetologica, 12-16 August 2003, St.Petersburg, Russia IV International conference “Bioantioxidant”, 6-19 April 2002, Moscow, Russia Гранты: • FEBS Youth Travel Fund grant to attend the FEBS Advanced course “Lipid signaling and membrane traffic”, June 20-25, 2003, S.Maria Imbaro, Italy • FEBS Youth Travel Fund grant to attend the FEBS/NATO Advanced course “Free radicals and disease”, September 21 – October 1, 2004, Spetses Island, Greece • ESRB Young scientist travel award to attend the ERR2004, Aug.25-28, 2004, Budapest, Hungary • FEBS Fellowship for the FEBS Forum for Young Scientists and 30th FEBS Congress, Budapest, Hungary, 2-7 July 2005 • IUPAB Travel Fellowship to attend the International Biophysics Congress, Motpellier, France, 27Aug-Sep.1 2005 • UNESCO Travel Grant to attend the 9th International Summer School of Biophysics “Supramolecular structure and function”, 16-28 Sep, 2006, Rovinj, Croatia • FEBS Youth Travel Fund grant to attend the FEBS/EMBO Workshop “Programming pancreatic β-cells”, 18-22 Oct, 2006, El Perello, Spain • EBSA Bursaries Award to attend the 6th European Biophysics Congress, 14-18 July, 2007, London, UK • 2008 ANSEF research grant N1362-NS СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ 1. Закарян А.Е.,Геворкян А.А.,Акопян Г.С., Айвазян Н.М.,Петросян В.Ф.,Мирзоян Т.Г. Хемилюминесценция плазмы крови при периодической болезни в модельных системах. // Сб. Науч. Трудов ЕрМГУ.,1997, т.2,с.49-51. 2. Закарян А.Е.,Погосян Г.А., Айвазян Н.М.,Гаспарян А.Т. Влияние слизи озерной лягушки и виноградной улитки на бислойные фосфолипидные мембраны. //Тез. Докл. Респ. Науч. Конф. по Зоологии.,1998,Ереван,с.57. 3. Закарян А.Е., Айвазян Н.М, Карагезян К.Г. Сравнительный анализ интенсивности течения процессов СРО липидов у пойкилотермных позвоночных. // Докл. РАН, 2000, т.374,N1, с.111-114. 4. Закарян А.Е., Айвазян Н.М. Изучение перекисного окисления липидов и активность супероксиддисмутазы в тканях высших позвоночных. // Сб. Науч. Трудов ассоциации терапевтов-интернистов РА, 2002, Вып.IV, с.109-111. 5. Закарян А.Е., Айвазян Н.М, Карагезян К.Г. Сравнительный анализ активности супероксиддисмутазы в тканях высших позвоночных. // Докл. РАН, 2002, т.382, N2, с.264-266. 6. Закарян А.Е., Айвазян Н.М., Закарян Н.А. Супероксиддисмутаза как антиокислительная защита в концепции филогенетического развития позвоночных. // Тез. Докл. IV Международной конференции “Биоантиоксидант”. Москва, 2002, с.195196. 7. Айвазян Н.М., Закарян А. E., Закарян Н.А. Интенсивность процессов свободнорадикального окисления липидов у некоторых высших позвоночных. // Ученые записки ЕГУ, 2002, N2, с.92-98. 8. Айвазян Н.М., Закарян А.Е., Карагезян К.Г. Интенсивность процессов свободнорадикального окисления и активность супероксиддисмутазы в нервной ткани позвоночных. // Нейрохимия, 2002, том 19, N4, с. 284-287. 9. Закарян А.Е., Айвазян Н.М. Ионная проницаемость модельных бислойных мембран из липидов тканей различных позвоночных для одновалентных ионов. // Биофизика, 2002, т.47 (6), с.1068-1072. 10. Закарян А.Е., Айвазян Н.М., Карагезян К.Г. Физико-химические свойства искусственных бислойных мембран из липидов тканей позвоночных. // Докл. РАН, 2003, т.388, N1, с.1-3. 11. Закарян А.Е., Айвазян Н.М., Закарян Н.А. Изучение хемилюминесценции мембранных структур тканей позвоночных при воздействии УФ-излучения. // БЖА, 2003, N1-2 (55), стр.3-7. 12. Zakharian A.E., Ayvazian N.M., Zakharian N.A. COMPARATIVE ANALISIS OF PROPERTIES OF ARTIFICIAL BILAYER MEMBRANES FROM BRAIN LIPIDS OF AMPHIBIANS AND REPTILES. //12th Ordinary General Meeting of Societas Europaea Herpetologica, 12-16 August, 2003, St.Petersburg, Russia, pp.173-174. 13. Ayvazian N.M., Zakharian A.E., Ovakimian M.E. NEW APPROACHS IN STUDIES OF VIPERA LEBETINA OBTUSA VENOM ACTION ON LIPIDS OF NERVOUS TISSUE OF VERTEBRATES. // 12th Ordinary General Meeting of Societas Europaea Herpetologica, 12-16 August 2003, St.Petersburg, Russia, pp.32-33. 14. Seferian T., Ayvazian N.M., Zakarian N.A. VIPERA LEBETINA OBTUSA VENOM ACTION ON LIPIDS OF NERVOUS TISSUE OF MAMMALS. // 14th European Students Conference, Nov.4-9, 2003, Berlin, Germany. 15. Ayvazian N.M., Zakharian A.E. ELECTRICAL PROPERTIES AND IONIC PERMEABILITY OF PLANAR BILAYERS FROM BRAIN LIPIDS OF VERTEBRATES. //Advanced course “Lipid signalling and membrane traffic”, June 20-25, 2003, S.Maria Imbaro, Italy, pp.64-65. 16. Закарян А.Е., Айвазян Н.М., Овакимян М.Э. Действие змеиного яда на перекисное окисление липидов головного мозга. // Мат. 1 Международной Конференции “Современные аспекты реабилитации в медицине”, 23-25 сентября 2003г., Ереван, с. 146. 17. Ayvazian N.M., Zakharyan A.E. The Ca2+ -ionic penetration of BLMs from heart lipids of vertebrates.// EJB, Supplment: 29th FEBS Congress, 26 June-1 July 2004, Warsaw, Poland, v. 271, p.190 18. Ayvazian N.M., Zakharyan A.E. THE NATURE OF UV-RADIATION INTERACTION WITH MEMBRANES OF DIFFERENT TISSUES OF VERTEBRATES.// Central European Journal of Occupational and Environmental Medicine (CEJOEM), Supplment:ERR2004, Aug.25-28, 2004, Budapest, Hungary, 2004, v.10, pp.8-9. 19. Ayvazian N.M., Zakharyan A.E. Electroporation and electropermeabilization of lipid bilayer membranes from tissues of vertebrates. // European Biophysics Journal, Supplement : 15th IUPAB & 5th EBSA International Biophysics Congress Aug 27- Sep 1 2005, Montpellier, France, v.34, N6, p.692. 20. Ayvazian N.M., Zakharyan A.E. Superoxide dismutase activity in different tissues of vertebrates. // The FEBS Journal, Supplment: 30th FEBS Congress & 9th IUBMB Conferance, 2-7 July 2005, Budapest, Hungary, v. 272, pp .80-81. 21. Zakharyan A.E., Ayvazian N.M. New approach of enhanced chemiluminescence for monitoring of free radical activity in blood serum. // The annual meeting of SFRR, 8-11 July, 2005, Leicester, UK, p. 22. Zakharyan A.E., Ayvazian N.M. The processes of free-radical oxidation in phylogenetic development of vertebrates. // “Modern problems of genetics, radiobiology, radioecology and evolution”, The Second International Conference dedicated to the 105th anniversary of the birth of N.W. Timofeeff-Ressovsky. Sep. 8-11, 2005, Yerevan, Armenia, p.210. 23. Zakharyan A.E., Ayvazian N.M. MODELING OF BLMs IN ASPECT OF PHYLOGENETIC DEVELOPMENT OF VERTEBRATES. In book: Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes, 2 (Edited by A. Ottova-Leitmannova), Elsevier, 2005, pp.238-259. http://books.elsevier.com/bookscat/links/details.asp?isbn=0123694531 24. Ayvazian N.M., Zakharyan A.E. New approaches of lipid bilayer membrane’s modeling in toxicological studings.// 9th International Summer School of Biophysics “Supramolecular structure and function”, 16-28 Sep, 2006, Rovinj, Croatia, p. 97. 25. Ayvazian N.M., Zakharyan N.A. THE IONIC PERMEABILITY OF MODEL BILAYER MEMBRANES FROM LIPIDS OF VERTEBRATE LIVER FOR UNIVALENT AND BIVALENT IONS. // FEBS/EMBO Workshop “Programming pancreatic β-cells”, 18-22 Oct, 2006, El Perello, Spain, p.77. 26. Закарян А.Е., Элбакян В.Л., Айвазян Н.М., Погосян Г.А., Закарян Н.А., Сеферян Т.Е., Трчунян А.А. Основы метода xемилюминесцентного анализа и программное обеспечение LABVIEW для регистрации и математической обработки данных. // Сборник трудов конференции “Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LABVIEW и технологии National Instruments”, 17-18 ноября, Москва, 2006г., 429-432сс. 27. Zaqaryan A.E., Ayvazyan N.M., Molecular events associated with BLM properties and phylogenetic development of vertebrates. // European Biophysics Journal, Supplement 1: 6th EBSA & British Biophysical Society Congress July 14-18 2007, Imperial College London, UK, v.36, p.192. 28. Ayvazyan N.M., Zaqaryan N.A. Montivipera raddei venom biochemistry and action on a model membrane’s properties. // “2nd biology of the vipers conference”, 24-27 Sep, 2007, Porto, Portugal, p. 48. 29. Ayvazyan N.M., Zaqaryan N.A. New approach of herpetological investigations with biophysical methods. // “14th European Congress of Herpetology”, 19-23 Sep, 2007, Porto, Portugal, p. 173. 30. Sanz L., Ayvazyan N., Calvete J.J. Snake venomics of the Armenian mountain vipers Macrovipera lebetina obtusa and Vipera raddei. // Journal of Proteomics, Volume 71, Issue 2, 2008, pp. 198-209. 31. Ayvazyan N.M., Zaqaryan N.A., Zaqaryan A.E. New approach in studies of viper venom’s interaction with BLMs and mixed-lipid giant unilamellar vesicles. // The FEBS Journal, Supplment: 33th FEBS Congress & 11th IUBMB Conference, 28 June-3 July 2008, Athens, Greece, v. 280, p .280. 32. Айвазян Н.М. Использование биофизических методов в современной герпетологии. // Современная герпетология. 2008. Том 8, вып. 1. С. 3 – 9. КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОТЫ Тема: “Сравнительное исследование процессов свободнорадикального окисления липидов в эволюционном ряду позвоночных” Айвазян Н.М. Ереванский Государственный Университет, Ереван Реакции свободнорадикального окисления (СРО), являясь неотъемлемой частью нормального метаболизма и функционирования клеток играют важную роль в пластических перестройках мембран в процессе жизнедеятельности, в том числе, в ходе адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды. Методологически биохимическая концепция обмена веществ, регулируемого рядом факторов, включая энзимы, дополняется биофизическими категориями реакций свободных радикалов в бимолекулярной структуре биологических мембран. Современная теория стратегии биохимической адаптации организмов невозможна без учета изменений радиационного фона Земли относительно палеоклиматических катаклизмов в ходе эволюции, И в данном аспекте реактивные формы кислорода могут играть ключевую роль в качестве регулирующих факторов эволюции, Долгое время перекисное окисление вызывало интерес ученых лишь с точки зрения важности той роли, которую они играют в повреждении мембран клеток и клеточных органелл, в тех общих для всех клеток универсальных процессах субклеточной и клеточной патологии, которые лежат в основе ряда болезней (Владимиров В.Г. и соав.;1990, Владимиров Ю.А. и соав.,1999). Известно, что продукты перекисного окисления липидов (ПОЛ)- гидроперекиси, альдегиды и кетоны, могут приводить к нарушению целостности мембранного бислоя, изменяя его проницаемость, текучесть, электрические свойства; инактивировать мембранные ферменты, реагируя с их функциональными группами, в частности с сульфгидрильными, или же вызывая полимеризацию белков (Аврова Н.Ф.,1986; Баджинян С.А., Манукян К.Г.,1980). Впрочем, и в нормальной жизнедеятельности клеток процессам перекисного окисления липидов принадлежит немаловажная роль. Вопросы пероксидации в мембранах различного происхождения, в различных субклеточных структурах различных тканей достаточно изучены (Рощупкин Д.И.,1980). Однако, данные по изучению свободнорадикальных процессов окисления липидов в свете эволюционных изменений, которые претерпели ткани позвоночных за многие миллионы лет, в научной литературе почти отсутствуют. Согласно современным представлениям о механизме гомеостазирования ионного состава цитоплазмы, процессы активного транспорта в стационарных условиях лишь покрывают расходы, связанные с утечками, т.е. с процессами пассивного транспорта ионов через мембраны. Проницаемость мембран как правило, значительно выше для тех ионов, распределение которых близко к равновесному. И в то же время для ионов, распределение которых далеко от равновесного значительные и, следовательно, энергетические для компенсации затраты, мембраны их утечек обычно необходимы представляют значительный диффузионный барьер. Одним из подходов для исследования ионной проницаемости мембран, является изучение электрических характеристик бислойных липидных мембран (БЛМ). Биохимические методы выделения субклеточных частиц, ферментативного контроля, равно как и анализа продуктов перекисного окисления, находят важное дополнение в биофизических методах изучения свободнорадикальных процессов, среди которых в данном случае наиболее плодотворным оказалось измерение хемилюминесценции, прямого изучения ПОЛ, электрических свойств бислойных липидных мембран (БЛМ), а также ферментов антиокислительной системы. Таким образом в рамках диссертационной работы впервые было проведено сравнительное изучение спонтанной хемилюминесценции тканей групп животных, стоящих на различных ступенях эволюционного развития [3,7,8]. Выявлены изменения кинетики интенсивности спонтанной хемилюминесценции в зависимости от температуры в гомогенатах тканей в ряду рыбы, амфибии, рептилии, млекопитающие. Подробно изучены процессы ПОЛ и активность антиоксидантной системы ферментов на примере супероксиддисмутазы (СОД) [4,5,6]; установлено наличие корреляции между этими параметрами. Был проведен сравнительный детальный анализ таких параметров, как проницаемость, текучесть, электрические свойства искусственных бислойных мембран из липидов, выделенных из мозга, сердца, печени, мышц указанных групп позвоночных в ряде ионных сред, важных для функционирования мембран [9,10,23], что, на наш взгляд, может дать информацию о механизме пассивного ионного транспорта в тканях различной функциональной специфичности in vivo, и изменений, произошедших с ними в ходе филогенетического развития. АННОТАЦИЯ К ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ Тема: «Роль реакций свободно-радикального окисления как регуляторов пластическиx перестроек мембран и белок - липидного взаимодействия» В настоящее время область моих научно-исследовательских интересов включает проблемы белок –липидных взаимодействий на примере модельных мембранах (БЛМ и гигантские униламеллярные везикулы), изменение состояния липидного бислоя при внедрении интегральных белков либо низкомолекулярных протеаз (в частности дезинтегринов из змеиного яда) [30,31,32], а также воздействие реакционных форм кислорода (свободных радикалов) на состояние и пластические свойства липидного бислоя при интоксикации и различных патологиях. Наиболее интересным представляется сравнительный анализ данных изменений при in vitro и in vivo экспериментах. Исследования проводятся с применением широкого спектра биофизических подходов к данной проблеме, как то: конструирование плоских липидных пленок на тефлоновой апертуре и электроформация гигантских везикул с последующим анализом электрических параметров в режиме фиксации напряжения; изучение текучести мембран посредством флюоресцентных зондов в местах внедрения белковых молекул; мониторинг степени окисленности липидных структур в процессе образования белок-липидных комплексов в режиме реального времени посредством хемилюминесцентного анализа (по специально разработанной программе в среде LabView) [26]. Также параллельно проводится сравнительный биохимический анализ перекисного окисления липидов относительно изменений активности ферментов антиокислительной системы защиты организма (супероксид-дисмутаза, глютатион-пероксидаза, каталаза). ТЕЗИСЫ ОСНОВОПОЛАГАЮЩИХ СТАТЕЙ 1. Айвазян Н.М., Закарян А.Е., Карагезян К.Г. Интенсивность процессов свободнорадикального окисления и активность супероксиддисмутазы в нервной ткани позвоночных. // Нейрохимия, 2002, том 19, N4, с. 284-287. Изучали интенсивность перекисного окисления липидов методами хемолюминесценции (ХЛ) и спектрофотометрического определения концентрации малонового диальдегида (МДА) и активности фермента супероксиддисмутазы (СОД) в нервной ткани различных классов позвоночных. Полученные данные свидетельствуют о том, что уровень процессов свободнорадикального окисления в головном мозге в ряду: рыбы – амфибии – рептилии и млекопитающие, уменьшается, что вероятно, связано с увеличением степени насыщенности жирнокислотных остатков в составе липидов исследуемой ткани в данном эволюционном ряду. Это подтверждается также уменьшением активности СОД, сопровождающим подобное изменение интенсивности процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в ходе филогенеза. 2. Zakharyan A.E., Ayvazian N.M. MODELING OF BLMs IN ASPECT OF PHYLOGENETIC DEVELOPMENT OF VERTEBRATES. In book: Advances in Planar Lipid Bilayers and Liposomes, 2 (Edited by A. Ottova-Leitmannova), Elsevier, 2005, pp.238-259. Из фракций общих липидов мозга, сердца, печени и мышц представителей четырех классов высших позвоночных получены бислойные плоские мембраны. Измерены величины электрического сопротивления (проводимости) и потенциала пробоя мембран в растворах KCl, NaCl и LiCl, а также двухвалентных катионов. Полученые данные свидетельствуют о наименьшей степени электрической проводимости БЛМ из липидов мозга по сравнению с искусственными мембранами из липидов сердца, печени и мышц, что, очевидно связано с высоким содержанием холестерина в нервной ткани. Показано, что проницаемость БЛМ из липидов мозга различных позвоночных понижается в ряду пойкилотермных животных и несколько повышается у млекопитающих. Обратная закономерность наблюдается для стабильности БЛМ, что выражается в увеличении величины электрического пробоя мембран в ряду рыбыамфибии-рептилии и понижении в мембранах, полученных из тканей млекопитающих. Показано, что в большинстве случаев проницаемость БЛМ для одновалентных ионов K+ выше, чем для Na+ и Li+ . 3. Закарян А.Е., Элбакян В.Л., Айвазян Н.М., Погосян Г.А., Закарян Н.А., Сеферян Т.Е., Трчунян А.А. Основы метода xемилюминесцентного анализа и программное обеспечение LABVIEW для регистрации и математической обработки данных. // Сборник трудов конференции “Образовательные, научные и инженерные приложения в среде LABVIEW и технологии National Instruments”, 17-18 ноября, Москва, 2006г., 429-432сс. При изучении свободнорадикальных окислительных процессов /СРОП/ методом хемилюминесцентного анализа в режиме реального времени, возникает необходимость визуализации и обработки сигналов квантометрической установки. Средствами LabVIEW разработан комплекс программ для оцифровки сигналов и отображения их на экране ПК. Описываются три продукта, позволяющие реализовать различные варианты отображения информации экспериментальной квантометрической установки, разработанной и собранной на кафедре биофизики ЕГУ, на базе чувствительного низкошумового фотоэлектронного умножителя с низким уровнем темнового тока и высокой интегральной чувствительностью (например ФЭУ-139). Использование технологии LabVIEW для программного обеспечения автоматической регистрации и математической обработки данных позволяет многократно повысить эффективность работы при сборе научных данных ХЛ-анализа, который в настоящее время широко применяется в биофизических и медико-биологический исследованиях. Таким образом становится достаточно просто реализовать различные методы измерения в одном эксперименте, и, тем самым повысить точность квантометрических характеристик, а также, реализовать довольно сложные алгоритмы обработки экспериментальных результатов. 4. Sanz L., Ayvazyan N., Calvete J.J. Snake venomics of the Armenian mountain vipers Macrovipera lebetina obtusa and Vipera raddei. // Journal of Proteomics, Volume 71, Issue 2, 2008, pp. 198-209. Приводятся данные полного биохимического анализа ядов двух армянских горных гадюк родственных Евразийскому семейству Vipera. Состав яда подвергался анализу посредством методов RP-HPLC, N-концевой секвинации, MALDI-TOF хроматомассспектроскопии и CID-MS/MS. Было установлено, что протеины ядов M.l. obtusa и V. raddei принадлежат к 9-11 различным семействам белков. В обоих ядах содержится схожий набор протеинов (bradykinin-potentiating/C-natriuretic peptides, dimeric distegrin, DC-fragment, CRISP, PLA2, сериновые протеазы, C-type lectin-like, оксидаза Lаминокислот и семейство Zn2+-зависимых металлопротеиназ), а также несколько уникальных для данного вида белков (короткий дезинтегрин обтустатин в M.l. obtusa и Kunitz-type ингибитор сериновых протеаз и VEGF молекулы в V. raddei). Протеиновый набор ядов данных змей очевидно связан с их обитанием в условияк скально-горных экосистем. Используя коэффициент соответствия, мы установили, что яд Закавказской гюрзы совпадает с ядом Средиземноморского подвида всего на 4%, что позволяет видвинуть предположение, что данные подвиды можно идентифицировать как различные виды змей.