ბიოფიზიკის განყოფილება

განყოფილების გამგე:

მაია მახარაძე

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: maiamakh@yahoo.com

maiamakharadze11@gmail.com        

m.makharadze@lifescience.org.ge

 

მთავარი მეცნიერ თანამშრომლები:

დიმიტრი ხოშტარია

ქიმიურ მეცნიერებათა დოქტორი

ელ.ფოსტა: dimitri.khoshtariya@gmail.com

 

ნელი გაჩეჩილაძე

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: neli.gachechiladze@yahoo.com  

 

რუსუდან სუჯაშვილი

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: sujaruss@gmail.com

 

უფროსი მეცნიერ თანამშრომლები:

 

ჯემალ გოგორიშვილი

ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დოქტორი

ელ.ფოსტა: ngogorishvili@bakertillygeorgia.ge

 

რუსუდან კუპატაძე

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: rusudan5k@yahoo.com

 

თინათინ დოლიძე

ქიმიურ მეცნიერებათა დოქტორი

ელ.ფოსტა: tinatin.dolidze@gmail.com

 

მიხეილ შუშანიანი

აკადემიური დოქტორი ფიზიკა-მათემატიკაში

ელ.ფოსტა: mekhack@gmail.com 

 

სოფიო უჩანეიშვილი

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: sofiauchaneishvili@yahoo.com

 

კონსტანტინე ქურიძე

აკადემიური დოქტორი ბიოლოგიაში

ელ.ფოსტა: kote57k@gmail.com 

 

მეცნიერ თანამშრომლები:

ირინე იორამაშვილი

მაგისტრი

ელ.ფოსტა: irinejaparidze@yahoo.com

 

ლევან ლობჟანიძე

მაგისტრი

ელ.ფოსტა: Levan.lobzhanidze@ens.tsu.edu.ge

 

 

ტატიანა ტრეტიაკოვა

მაგისტრი

ელ.ფოსტა: tatitre@gmail.com

 

 

ბიოფიზიკის განყოფილება ჩამოყალიბდა 1986 წელს და ფუნქციონირებდა სსიპ მოლეკულური ბიოლოგიისა და ბიოლოგიური ფიზიკის ინსტიტუტში.
ამჟამად ბიოფიზიკის განყოფილება არის სსიპ ივანე ბერიტაშვილის ექსპერიმენტული ბიომედიცინის ცენტრის სტრუქტურული ერთეული და წარმოადგენს სამეცნიერო მიმართულებას, რომელიც ორიენტირებულია ბიომაკრომოლეკულების - ცილების, ნუკლეინის მჟავების და სხვა ნაერთების ნატიფი სტრუქტურის, მათი ფუნქციური აქტივობისა და სტაბილობის ძირითადი ფიზიკური კანონზომიერებების, შესაბამის ფიზიკურ მახასიათებლებს შორის არსებულ შინაგანი ფუნდამენტური ურთიერთკავშირის, ნორმალურ და პათოლოგიურ უჯრედულ პროცესებში მათი ჩართულობის ხარისხის, ასევე, ცილის მეორეული (α- და β-სტრუქტურა) სტრუქტურის დადგენაზე მოლეკულაში ბიომოლეკულების კონფორმაციული ფლუქტუაციების როლის გათვალისწინებით.


სამეცნიერო მიმართულებები:

მიმართულება 1.

ბიოფიზიკის განყოფილების მოლეკულური ბიოფიზიკის მიმართულება გულისხმობს ბიოლოგიურად აქტიური მაკრომოლეკულების ფუნქციური აქტივობისა და მათი სტაბილობის ძირითადი ფიზიკური კანონზომიერებების, ასევე მათ შორის არსებულ შინაგანი ფუნდამენტური ურთიერთკავშირის სისტემატურ კვლევებს შესაძლებლობისამებრ, ატომარულ დონეზე, ბიომოლეკულების კონფორმაციული ფლუქტუაციების როლის გათვალისწინებით. მეთოდოლოგიური თვალსაზრისით, აღნიშნული მიმართულება თავს უყრის და აერთიანებს როგორც ექსპერიმენტულ, კერძოდ, კინეტიკურ და თერმოდინამიკურ, ისე თეორიულ, მათ შორის როგორც ანალიტიკურ, ისე კომპიუტერულ (მოლეკულური მოდელირება, მოლეკულური დინამიკა) მიდგომებს. აღნიშნული კვლევები დიდწილად განპირობებულია ჯგუფის ხელმძღვანელის (ფიზ.ქიმ. მეცნიერებათა დოქტორი დ.ხოშტარია) სამეცნიერო მუშაობის თითქმის 40-წლიანი გამოცდილებით, როგორც საქართველოს, ისე საზღვარგარეთის წამყვან სამეცნიერო ცენტრებში.
ჯგუფის უმთავრესი სამეცნიერო მიღწევები უკავშირდება, ჰიდროლიზური ფუნქციის მქონე (მოდელური) ცილა-ფერმენტების (α-ქიმოტრიპსინი, β-ტრიპსინი, კარბოქსიპეპტიდაზა A) კატალიზური მექანიზმების ფიზიკური საფუძვლების დადგენას, მათ თერმოდინამიკურ სტაბილობასთან კავშირში (სხვადასხვა მასტაბილებელი და მადესტაბილებელი დანამატებით გაჯერებულ გამხსნელთან ნანოფაზურ შრეში ურთიერთმოქმედების და, შესაბამისად, სახეცვლილი სტაბილობისადმი დაქვემდებარებული კონფორმაციული დინამიკის როლის გათვალისწინებით), თხელი ორგანული ფირებით მოდიფიცირებულ ელექტროდებზე იმობილიზებული ჟანგვა-აღდგენითი უნარის მქონე მოდელური ცილების, ციტოქრომ C-ს, აზურინის და მიოგლობინის მონაწილეობით მიმდინარე ელექტრონის მიმოცვლის მექანიზმების გამოკვლევას, ელექტრონების და პროტონების კვანტური (ტუნელური) ტრანსლოკაციების და შესაბამისი ბიომოლეკულების კონფორმაციული დინამიკის როლის გათვალისწინებით, ასევე ცილების სტაბილობას, კონფორმაციულ ფლექსიბილობას და ფუნქციას შორის ფუნდამენტური კავშირების შესწავლას მათი კატალიზური და დახვევა/განხვევა თვისებების სინერგიული შეწავლით. კვლევები ხორციელდება ი. ჯავახიშვილის სახელმწიფი უნივერსიტეტის ფიზიკის დაპარტამენტის ბიოფიზიკისა და ბიონანომეცნიერებების ინსტიტუტთან, ასევე გერმანიის ქ. ერლანგენის და აშშ ქ. პიტსბურგის უნივერსიტეტებთან მჭიდრო სამეცნიერო თანამშრომლობის პირობებში, ხოლო კვლევების შედეგები დიდწილად გამოქვეყნებულია და ქვეყნდება მაღალი იმპაქტ-ფაქტორის მქონე საერთაშორისო სამეცნიერო ჟურნალებში.

სამეცნიერო შედეგები:

o ბიომოლეკულურ პროცესებში პროტონის გადატანის კვანტური ბუნების დადგენა წყალბადის კინეტიკური იზოტოპური ეფექტის ტემპერატურული დამოკიდებულების მეთოდის გამოყენებით (1978-1980).
o მეტალ-კომპლექსებში ელექტრონის გარესფერული ოპტიკური გადასვლების აღმოჩენა სპექტროსკოპული მეთოდის გამოყენებით (1984-1994).
o ფერმენტულ პროცესებში კატალიზური მექანიზმების ურთიერთგარდასახვის აღმოჩენა და კვლევა (1984-1991, 2008-2011).
o თხევადი და ცილების სოლვატური წყლის ჰეტეროგენული ბუნების და მასში წყალბადური ბმების ტემპერატურით და მაღალი წნევით გამოწვეული ნანოსტრუქტურების ურთიერთგარდასახვის დადგენა დიფერენციული და ორმაგი დიფერენციული ინფრაწითელი სპექტროსკოპიის მეთოდით (2002-2004).
o მოლტენ-გლობულის მსგავსი მდგომარეობების როლის გამოვლენა და სისტემატური კვლევა ბიომოლეკულების (გლობულური ცილების) სტაბილობასა და ფუნქციაში, სტაბილობის ფლუქტუაციური კონფორმაციული დინამიკის როლის გათვალისწინებით (2003-2011).
o ცილების სტაბილობას, კონფორმაციულ ფლექსიბილობას და ფუნქციას შორის ფუნდამენტური კავშირების შესწავლა მათი კატალიზური და დახვევა/განხვევა თვისებების სინერგიული შეწავლით მათზე მასტაბილიზებელი და მადესტაბილიზებელი დანამატების მოქმედებით (2003-2015).
o მოდიფიცირებულ ელექტროდებთან მორეაგირე მეტალ-კომპლექსების და ცილების მონაწილეობით შექნილ ბიომიმეტიკურ ჰეტეროგენულ ნანოსისტემებში ელექტრონის მიმოცვლის მექანიზმების ურთიერთგარდასახვის აღმოჩენა და ჩაღრმავებული კვლევა (2001-2015).

სამეცნიერო ჯგუფის კავშირები საგანმანათლებლო ორგანიზაციებთან საზღვარგარეთ:

1. ქ. ერლანგენის ფრიდრიჰ-ალექსანდერის უნივერსიტეტი (გერმანია). აქტივობა: ერთობლივი სამეცნიერო-კვლევითი მუშაობა; ერთობლივი სამეცნიერო გრანტები (იხ. საგრანტო პროექტების ჩამონათვალი), ვიზიტები მიწვეული პროფესორის სტატუსით, სადოქტორო დისერტაციის თანახელმძღვანელობა (დავით სარაული  დაიცვა 2009 წ.).
2. ქ. პიტსბურგის უნივერსიტეტი (პენსილვანია, აშშ). აქტივობა: ერთობლივი სამეცნიერო-კვლევითი მუშაობა; ვიზიტები მიწვეული პროფესორის სტატუსით, სადოქტორი დისერტაციის თანახელმძღვანელობა (ჰაო ლუ  დაცვა 2016 წ.).

ადგილობრივი და საერთაშორისო სამეცნიერო გრანტები (2008 - 2016 წწ.):


1. ალექსანდერ ფონ ჰუმბოლდტის ფონდი (გერმანია): თვითაწყობად ორგანულ და კომპოზიტურ ფირებზე იმობილიზებული რედოქს-აქტიური ცილების და მათი მოდელების მექანიზმების შესწავლა სწრაფი სკანირების ვოლტამპერომეტრული და დროის მაღალი გარჩევის ფოტოფიზიკური მეთოდებით (3.4–IP–SER/1070196), 2014-2016;
2. შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდი: გლობულური ცილების ენერგეტიკული ბუნება: კვანტური ეფექტების და კონფორმაციული ფლექსიბილობის როლი და გამოვლინება ფუნქციასა და სტაბილობაში (FR/771/7-230/11), 2012-2015;
3. ფოლკსვაგენის ფონდი (გერმანია): გლობულურ ცილებში მუხტის გადატანისა და სტაბილობის მექანიზმები: კონფორმაციული ძვრადობის ორმხრივი როლი (გაგრძელება, No I/85 642), 2011-2013;
4. შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდი: ბაქტერიოფაგის და ბაქტერიის მემბრანის ურთიერთქმედების მექანიზმების ბიოფიზიკური კვლევები (GNSF/ST08/2-369), 2008-2011;
5. ფოლკსვაგენის ფონდი (გერმანია): გლობულურ ცილებში მუხტის გადატანისა და სტაბილობის მექანიზმები: კონფორმაციული ძვრადობის ორმხრივი როლი (No I/83 395), 2008-2010;
6. შოთა რუსთაველის ეროვნული სამეცნიერო ფონდი: მუხტის გადატანის კვანტური და სტოქასტური მექანიზმები ბიომოლეკულებში. კავშირი ფუნქციურ აქტივობასა და თერმოდინამიკურ სტაბილობას შორის (GNSF/ST08/2-374), 2008-2010.

2009–2014 წწ. წიგნებში და კრებულებში გამოქვეყნებული თავების ჩამონათვალი:

1. D.H. Waldeck & D.E. Khoshtariya, Fundamental studies of long- and short-range electron exchange mechanisms between electrodes and protein, In: Modern aspects of Electrochemistry. Applications of Electrochemistry and Nanotechnology in Biology and
2. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze & R. van Eldik, Charge transfer mechanisms at SAM-modified electrodes. Impact of complex environments. In: Advanced Biologically Active Polyfunctional Compounds and Composites (B. Howell, Ed.), Nova Publishers, New York, 2010, pp.103128.

მნიშვნელოვანი პუბლიკაციები:


1. M. Makharadze, S. Uchaneishvili, M. Shushanyan, T. Tretiakova & D.E. Khoshtariya, Impact of Different Additives on Thermal Denaturation of Model Globular Protein α-Chymotrypsin. Proceedings of I. Beritashvili Center of Experimental Biomedicine, 2015, Accepted.
2. Tinatin D. Dolidze, Rudi van Eldik, David H Waldeck, and Dimitri E. Khoshtariya Biomolecular Charge Transfer Mechanisms at SAM-Modified Electrodes. Proceedings of I.Beritashvili Biomedical center 2015. Accepted.
3. Tinatin D. Dolidze, Mikhael. Shushanyan and Dimitri E. Khoshtariya Electron transfer with myoglobin in free and strongly confined regimes. Disclosing diverse mechanistic role of the Fe-coordinated water by temperature- and pressure-assisted voltammetric studies Journal of Coordination Chemistry 2015. Accepted.
4. Dimitri E. Khoshtariya, Tinatin D. Dolidze, Tatyana Tretyakova and Rudi van Eldik, Electron transfer with self-assembled copper ions at Au-deposited biomimetic films: mechanistic “anomalies” disclosed by temperature- and pressure-assisted fast-scan voltammetry J.Phys.D:Appl.Phys 48 (2015), 255402 (11pp).
5. S. Uchaneishvili, M. Makharadze, M. Shushanyan, R. van Eldik & D.E. Khoshtariya, Notable stabilization of α-chymotrypsin by the protic ionic additive, [ch][dhp]: Calorimetric evidence for a fine enthalpy/entropy balance. ISRN Biophysics (Hindawi Publishers), 2014, Article No. 834189 (6 p.).
6. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze, M. Shushanyan, & R. van Eldik, Long-range electron transfer with myoglobin immobilized at Au/mixed-SAM junctions: Mechanistic impact of the strong protein confinement. J. Phys. Chem. B. (American Chemical Society, USA), 2014, v.118, p.692-706.
7. T. Tretyakova, M. Shushanyan, T. Partskhaladze, M. Makharadze, R. van Eldik & D.E. Khoshtariya, Simplicity within the complexity: bilateral impact of DMSO on the functional and unfolding patterns of -chymotrypsin. Biophysical Chem. (Elsevier), 2013, v.175, p.17-27.
8. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze, T. Tretyakova, D.H. Waldeck and R. van Eldik, Electron transfer with azurin at Au/SAM junctions in contact with a protic ionic melt: Impact of glassy dynamics. Phys. Chem. Chem. Phys. (Royal Society, UK) 2013, v.15, p. 16515-16526.
9. M. Shushanyan, D.E. Khoshtariya, T. Tretyakova, M. Makharadze & R. van Eldik, Diverse role of conformational dynamics in carboxypeptidase A-driven peptide and ester hydrolyses. Disclosing the“perfect induced fit” and “protein local unfolding” pathways by altering protein stability. Biopolymers (John Wiley, USA), 2011, v.95, p.852-870.
10. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze, M. Shushanyan, K.L. Davis, D.H. Waldeck & R. van Eldik, Fundamental signatures of short- and long-range electron transfer for azurin functionalized at Au/alkanethiol SAM junctions, Proceedings Natl. Acad. Sci. USA (National Academy of Sciences, USA), 2010, v.107, p.2757-2762.
11. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze & R. van Eldik, Unusual mechanism for the short-range electron transfer within gold–alkanethiol–ionic-liquid films of subnanometer thickness. Physical Review E (American Institute of Physics, USA), 2009, 06510, 4p. (Rapid communication).
12. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze & R. van Eldik, Multiple mechanisms for electron transfer at metal/self-assembled monolayer/room-temperature ionic liquid junctions: dynamical arrest versus frictional control and non-adiabaticity. Chemistry  European J. (John Wiley, Germany), 2009, v.15, p.5254-5262.
13. D.E. Khoshtariya, M. Shushanian, R. Sujashvili, M. Makharadze, E. Tabuashvili, G. Getashvili. 2003. “Enzymatic Activity of α-Chymotrypsin in the Urea-Induced Molten-Globule-Like State : a Combined Kinetic/Termodynamic Study .” J. Biol. Phys. Chem. Vol. 3, N1, p. 2-10.

14. M. Makharadze, G. Getashvili, E. Tabuashvili, D.E. Khoshtariya. 2001. “Calorimetric Study of Selected Globular Proteins by the Method of Thermal Annealing.” Bull. Georg. Acad. Sci, 164. N 3 , p. 531-534.

საერთაშორისო ღონისძიებები:


1. D. Khoshtariya, T. Dolidze, D. Waldeck, R. van Eldik, Protein-film voltammetry as a powerful biophysical method for mechanistic studies of biological ET. 10th European Biophysics Congress July 18th–22nd 2015, Dresden, Germany.
2. Y. Liu, T. Dolidze, S. Singhal, D. Khoshtariya, J. Wei Direct wiring and two-electron exchange mechanismfor glucose oxidase at GC/nanotube electyrodes. 10th European Biophysics Congress July 18th–22nd 2015, Dresden, Germany.
3. D.E. Khoshtariya, M. Makharadze, T. Dolidze, M. Shushanyan, S. Uchaneishvili, T. Tretyakova, N. Shengelia, T. Partskhaladze, D. Waldeck, S. Rondinini & R. van Eldik, Progress of the nanophasic and quantum biophysics in Georgia: Research results for the period of 2003–2014, Third Scientific Conference in Exact and Natural Sciences ENS-2015, Tbilisi, TSU, February 2- 7, 2015 (http://conference.ens-2015.tsu.ge/ ).
4. D.E. Khoshtariya, M. Makharadze, T. Dolidze, M. Shushanyan, S. Uchaneishvili, T. Tretyakova, N.Shengelia, T. Partskhaladze, D.Waldeck & R.van Eldik, Research at the edge of interfacial bionanoscience and quantum biophysics: New perspectives for tuning of the stability and electron transfer patterns of globular proteins. Second Scientific Conference in Exact and Natural Sciences ENS-2014, Tbilisi, TSU, January 29 - February 3, 2014, (http://conference.ens-2014.tsu.ge/ ).
5. T. Dolidze, D.E. Khoshtariya & R. van Eldik, Myoglobin at Au/SAM junctions: Temperature, high pressure and solvent kinetic isotope effects. Third National Congress of Georgian I. Beritashvili Society of Physiologists, September 26 - 28, Tbilisi, 2013, p.148-149.
6. D.E. Khoshtariya, T. Dolidze, T. Tretyakova, D. Waldeck & R. van Eldik, Electron transfer with azurin at Au/SAM junctions in contact with a protic ionic melt: Impact of glassy dynamics. Third National Congress of Georgian I. Beritashvili Society of Physiologists, Tbilisi, September 26 – 28, 2013, p.174.
7. T. Tretyakova, M. Shushanyan, M. Makharadze, T. Partskhaladze, R. van Eldik & D.E. Khoshtariya, Impact of variable DMSO additives on the catalytic and calorimetric performance of -chymotrypsin. Third National Congress of Georgian I. Beritashvili Society of Physiologists, Tbilisi, September 26 – 28, 2013, p.233-234.
8. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze, D.H. Waldeck & R. van Eldik, Dynamic control for short-range biological elec- tron transfer: insights from protein film voltammetry. Europ. Biophys. J., 2013, v. 42 (Suppl. 1), p. S40 (9th European Biophysics Congress, July 13-17, Lisbon, portugal; P-16).
9. T.D. Dolidze, D.E. Khoshtariya, T.Tretyakova, D.H. Waldeck & R. van Eldik, Electron transfer with azurin at Au/SAM junctions in contact with the glass-forming environment. Europ. Biophys. J., 2013, v. 42 (Suppl. 1), p. S39 (9th European Biophysics Congress, July 13-17, Lisbon, portugal; P-17).
10. T. Tretyakova, T.D. Dolidze, D.E. Khoshtariya, R. van Eldik, Direct electrochemistry of gold-deposited selfassembled monolayers of L-cysteine. Europ. Biophys. J., 2013, v. 42 (Suppl. 1), p. S43 (9th European Biophysics Congress, July 13-17, Lisbon, portugal; P-32).
11. D.E. Khoshtariya, T.D. Dolidze, D.H. Waldeck & R. van Eldik, Mechanistic insights for redox-active proteins functionalized at Au/SAM junctions. Europ. Biophys. J., 2011, v. 40 (Suppl. 1), p. S182 (8th European Biophysics Congress, August 23-27, Budapest, Hungary; O-544).
12. T. Tretyakova, M. Shushanyan, M. Makharadze, T. Partskhaladze, D. E. Khoshtariya & Rudi van Eldik, Impact of variable DMSO additives on the catalytic and calorimetric performance of -chymotrypsin. Europ. Biophys. J., 2011, v. 40 (Suppl. 1), p. S210 (8th European Biophysics Congress, August 23-27, Budapest, Hungary; P-664).
13. T. D. Dolidze, D. E. Khoshtariya & Rudi van Eldik, Myoglobin at Au/SAM junctions: temperature, high pressure and solvent kinetic isotope effects. Europ. Biophys. J., 2011, v. 40 (Suppl. 1), p. S181 (8th European Biophysics Congress, August 23-27, Budapest, Hungary; P-541).
14. M. Shushanyan, D.E. Khoshtariya, M. Makharadze, T. Tretyakova & R. van Eldik, Catalytic power of partially denatured enzymes: implementation of molten-globule-like states. Europ. Biophys. J., 2009, v. 38 (Suppl. 1), p. S211 (7th European Biophysics Congress, July 11-15, Genova, Italy; P-674).

მიმართულება 2.

მოძრაობა წარმოადგენს სიცოცხლის მთავარ დამახასიათებელ ნიშან-თვისებას. მოძ-რაო¬ბის სრულყოფილი ორგანოა კუნთი. ის უნივერსალური მექანო-ქიმიური მანქანაა, რომ-ლის სტრუქტურა და მოქმედების მექანიზმი ევოლუციის პროცესში იხვეწებოდა და სრულ-ყო¬ფილი ხდებოდა. მისი ზუსტი სტრუქტურისა და ფუნქციის დადგენა დღემდე აქტუალურია, რად¬განაც შეკუმშვადი სისტემის არქიტექტონიკა და სტურქტურული ცილების როლი შე¬კუმ¬შვის პროცესში ბოლომდე არ არის გარკვეული.
აკადემიკოს მ.ზაალიშვილის თაოსნობით ტრადიციულად ტარდებოდა კვლევები პირველ რიგში უმაღლესი ორგანიზმების კუნთის ცილოვანი კომპლექსების მოლეკულური შემადგენლობის, სტრუქტურის და ფუნქციური მექანიზმების დადგენის მიზნით. წარსულში დიდი ყურადღება ეთმობოდა კუნთის ისეთი ცილების და მათი ბუნებრივი კომპლექსების გამოყოფას, ასევე მათი სტრუქტურული თუ ფუნქციური მახასიათებლების დადგენას, როგორებიცაა მიოზინი, აქტინი, α-აქტინინი, ტროპონინი T, ტროპონინი I, პროტეინი-55, კონექტინი (იგივე ტიტინი). ბოლო გამოკვლევებში უმთავრესი ყურადღება ექცევა უმაღლესი ცხოველების კუნთოვანი და არაკუნთოვანი ქსოვილებიდან გიგანტური ცილების გამოყოფას და მათ დახასიათებას.


სამეცნიერო შედეგები:


პირველად იყო დაზუსტებული აქტინის როლი კუნთის შეკუმშვაში. 60-იან წლებში ასევე პირველად იქნა დადგენილი, რომ გარდა ძირითადი შეკუმშვადი ცილებისა (მიოზინი, აქტინი) ბიოლოგიური ძვრადობისათვის აუცილებელია მესამე ცილოვანი კომპონენტი – ტროპომიოზონი. თერმოფილური მიკროორგანიზმებიდან მიღებული იყო თერმოსტაბილური, დნმ-პოლიმერაზას სუფთა პრეპარატი, რომლის შეზღუდული ჰიდროლიზის შედეგად გამოყოფილი იქნა დაბალმოლეკულური ფრაგმენტი (დ. ფრანგიშვილი). ეს უკანასკნელი კი, გამოყენებული იყო შიდსის დიაგნოსტიკაში. (1975-90 წწ) დადგენილი იქნა α-აქტინინის N-ნახევრის (30კდ) ამინომჟავური თანამიმდევრობა და მოლეკულის არქიტექტონიკა. ჯერ კიდევ 1984 წელს რენდგენოსტრუქტურული მეთოდით დადგენილი იყო, რომ გიგანტური ცილა კონექტინი (იგივე ტიტინი) შეიცავს კოლაგენის ტიპის ფრაგმენტს (მარცხენა სპირალს). ამგვარად, ეს მონაცემები კიდევ ერთხელ ადასტურებენ, რომ ტიტინის მოლეკულის ორი მესამედი წარმოდგენილია β-სტრუქტურის, ხოლო ერთი მესამედი – მარცხენა სპირალის სახით. ბოლო მონაცემები მიუთითებენ იმაზე, რომ გიგანტური ცილები შედიან როგორც განივზოლიანი, ისე გლუვი კუნთისა და არაკუნთოვანი უჯრედების შემადგენლობაში და წარმოქმნიან ნებისმიერი უჯრედის ციტოსკელეტის წვრილ τ-პროტოფიბრილას. ამ კვლევების შედეგად მიღებული მონაცემები აღიარებულია მსოფლიოს წამყვანი სამეცნიერო ცენტრების მიერ და გამოქვეყნებულია მაღალი რეიტინგის მქონე ჟურნალებში.

ურთიერთობა უცხოელ მეცნიერებთან:


1. ბრისტოლის უნივერსიტეტის ვეტერინალური სამედიცინო დეპარტამენტი (პროფ. ჯ. ტრინიკი).
2. ფლორიდის შტატის უნივერსიტეტის ბიოლოგიურ მეცნიერებათა დეპარტამენტი (პროფ. თ. კელერი III).

მნიშვნელოვანი პუბლიკაციები:


1. PapidzeG, Gachechiladze N. Axmetelashvili O, Eristavi T. 2015. On Peculiarities of Insect Functionali Distinguished Flight Muscles Structure. ,,Bulletin of the Georgian National Academy of sciences” v 9, N 1.
2. Gachechiladse N., Gogorishvili J., Kupatadze R., Kuridze K., Eristavi T., Zaalishvili M. 2014. The Influens of Smitin on Fermentative Activity of actomyosin in Different Area Conditions. ,,Bulletin of the Georgian National Academy of sciences” v 8, N 1, pp. 89-93.
3. PapidzeG., SumbadzeTs., Gachechiladze N. Axmetelashvili O. 2014, The investigation of DNA synthesis in the Locust functionally distinguished flight muscles. ,,Bulletin of the Georgian National Academy of sciences” v 8, N 1. pp 118-121.
4. Gachehiladze N., Gogorishvili J., Kupatadze R., Kuridze K., Eristavi T., Zaalishvili M. The Influence of Smitin on Fermentative Aqtivity of Actomyosin in Different Area Conditions 2014 , Bulletin of the Georgian Aca.Sci 8, №1, pp. 89-93.
5. რ. კუპატაძე, კ. ქურიძე, მ. სიმონიძე, თ. ერისთავი. 2011, A მიოზინის ღეროს კონფორმაციული ცვლილებების შესწავლა ზოგიერთი ფიზიკური ფაქტორის ზემოქმედებისას. საქართველოს ქიმიური ჟურნალი, ტ.11, N1, გვ. 48-52.
6. R. Kupatadze, K. Kuridze, M. Devdariani, N. Gachechiladze, L. Sulamanidze, I. Japaridze, J. Gogorishvili, M. Zaalishvili. 2011. Stady of physical properties of smitin isolated from smooth muscle and comparation analysis With the same properties of titin. Proc. Georg. Acad. Sei., Biol., ser. B, 9, N1-4, pp 6-11.

მონოგრაფია
მ. ზაალიშვილი. კუნთის შეკუმშვის ფიზიკურ-ქიმიური საფუძვლები. თბილისი, 1971წ.

საერთაშორისო ღონისძიებები:

სიმპოზიუმები: კუნთის შეკუმშვის ბიოფიზიკა და ბიოქიმია (ქ. თბილისი)
მე-2 – 1968წ.
მე-4 – 1974წ.
მე-8 – 1987წ.
მე-9 - 1996წ.
I-II ამიერკავკასიის რეგიონული სკოლა მოლეკულური ბიოლოგიისა და ბიოფიზიკის პრობლემები (1986წ,1988წ.), (ბაკურიანი, ფასანაური)


მიმართულება 3.

უჯრედის ბიოფიზიკური კვლევის მიმართულებით მუშაობა დაიწყო 2006 წლიდან (მიმართულების ხელმძღვანელი – ბიოლოგიის დოქტორი რ. სუჯაშვილი). კვლევის მიზანს შეადგენს ბიოლოგიურად აქტიური გლობულური ცილა უბიკვიტინის ქცევის თავისებურებების გამოვლენა როგორც ჯანმრთელ, ასევე პათოლოგიურ უჯრედში.
უბიკვიტინოლოგიის განვითარება სათავეს იღებს გასული საუკუნის 80-იანი წლებიდან და დღეს ითვლება ერთ-ერთ წამყვან დარგად სიმსივნული, ნეიროდეგენერაციული, ვირუსული, გულ-სისხღარღვთა, ალკოჰოლური და სხვა დაავადებების ეტიოლოგიისა და თერაპიის ახალი გზების ძიების თვალსაზრისით.
გასული წლების განმავლობაში ჩვენ მიერ შესწავლილი იქნა ექსტრაუჯრედული უბიკვიტინის გავლენა როგორც მოდელირებული ალკოჰოლური დაავადების ფორმირების დინამიკაზე, ასევე ჯანმრთელი და ალკოჰოლური ღვიძლის ჰეპატოციტების პროლიფერაციულ აქტივობაზე. კვლევისთვის გამოყენებული იქნა ციტოლოგიური, ბიოფიზიკური და იმუნოლოგიური მეთოდები.
მიღებული შედეგები გამოქვეყნებულია პუბლიკაციების სახით როგორც ადგილობრივ, ასევე საერთაშორისო ჟურნალებში და წარდგენილი იქნა საერთაშორისო კონფერენციებზე აშშ, ინგლისში, გერმანია და შვეიცარიაში (2006-2011).

სამეცნიერო შედეგები:

ექსპერიმენტში პირველად იქნა გამოყენებული in vivo ინდუცირებული უბიკვიტინი. ჩატარებული კვლევის შედეგად დადგინდა, რომ ექსტრაუჯრედული უბიკვიტინი ახდენს შიდაუჯრედული პროცესების რეგულაციას. მიღებული იქნა არაალკოჰოლური ღვიძლის ჰეპატოციტების პროლიფერაციული აქტივობის ინჰიბირება და ალკოჰოლური ღვიძლის რეგენერაციის სტიმულაცია, რაც მიუთითებს იმაზე, რომ ცილა ბუნებრივად ერთვება უჯრედის მეტაბოლურ პროცესებში. გასარკვევია, რომელი მოლეკულური მექანიზმების რეგულაციის გზით ხდება აღნიშნული ეფექტის მიღწევა, რაც შემდგომში შესაძლებლობას მოგვცემს გამოვიყენოთ ექსტრაუჯრედული ცილა უბიკვიტინი შიდაუჯრედული პროცესების მიზანმიმართული რეგულაციისათვის.


სამეცნიერო გრანტი:

FR/492/7-230/11, # 1-2/54 ,,ალკოჰოლური და არაალკოჰოლური ღვიძლის უჯრედების ცილოვანი შემადგენლობის კვლევა ექსტრაუჯრედული უბიკვიტინის in vivo ინდუცირების პირობებში”, 2010-2012.

მნიშვნელოვანი პუბლიკაციები:


1. Sujashvili1 R., I Ioramashvili, N. Gvinadze, K. Aptsiauri , Inhibition of proliferative activity of bone marrow cells by extracellular ubiquitin, Biomedical Series, Qutaisi, 2015, September-December, N5-6 40, 265-269;
2. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. Dekanoidze, Ubiquitin in Combination with Alcohol Stimulates Proliferative Activity of Hepatocytes, Georgian Medical News, Tbilisi-New-York, 2013 October, N10(223), pp. 86-90;
3. Sujashvili R., Bakuradze E., I.Modebadze, D.dekanoidze, In vivo Introduced Extracellular Ubiquitin Regulates Intracellular Processes, International Journal of Biological and Life Sciences, Zurich, Switzerland, 2012, V.61:326-329;
4. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. Dekanoidze, I. Qirikashvili, "In vivo Investigation of extracellular ubiquitin effect on liver histoarchitectonics", GMN, Tbilisi-New-York, 2011, February, N2(191), pp.72-76 .


საერთაშორისო ღონისძიებები:


1. Sujashvili R., Ioramashvili I., Gvinadze N., Aptsiauri Q., “ Inhibition of Proliferative activity of Bone Marrow Cells by Extracellular Ubiquitin”, XII National Conference “Topical Problems of Physiology and Biomedical Sciences”, A.Tsereteli State University, Qutaisi, Georgia, 2014.
2. Ioramashvili I., Sujashvili R., The Role of Ubiquitin-proteasome System in Etiology of Neurodegenerative Diseases, The Third National Congress of Georgian Physiologists, 2013, 26-28 September.
3. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. Dekanoidze, "In vivo Introduced Extracellular Ubiquitin Regulates Intracellular processes", ICCMB, International Conference on Cellular and Molecular Biology, Zurich, Switzerland, 15-17 January, 2012.
4. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. Dekanoidze, "Effect of Extracellular Ubiquitin on Modeled Alcoholic Liver Histoarchitectonics and Proliferative Activity of Hepatocytes", EMBO, Molecular Insights for Innovative Therapies, Conference, Heidelberg, Germany, 01-04 December, 2011.
5. Chaterjee A., Sujashvili R., "Disadvantages of Radiotherapy at p53 Low Levels in Cancer Cells”, International Scientific Conference “Physical Research Methods in Medicine” Tbilisi, 2011, 20.
6. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. Dekanoidze, "Inhibition of Hepatocytes Proliferative activity by in vivo Injected Extracellular Ubiquitin", BSCB Cell Biology of Ubiquitin-Dependent Degradation Pathways, Conference, Liverpool, GB, 11-14 September, 2011, p52.
7. Sujashvili R., Bakuradze E., I. Modebadze, D. dekanoidze, "Supposed effect of extracellular ubiquitin in vivo injections on hepatocyte proliferative activity", GTCBio Conference "Ubiquitin Research and Development" San Diego CA USA 27-28 January 2011. http://cytokinesandinflammation.com/Jan_Update/Ubiquitins_Update/main.htm