DSA Faculty
API
← к списку преподавателей

Шкурников Максим Юрьевич

Факультет биологии и биотехнологии

Профиль на hse.ru ↗ тел.: + 7 (495) 772-95-90 | 15261
Публикаций
38
Языков
1
Наград
8
Конференций
0
Профиль Публикации (38) Курсы (4)

Профессиональные интересы

молекулярная биологиябиохимиябиоинформатика

Должности

  • Заведующий лабораторией — Факультет биологии и биотехнологии, Лаборатория исследований молекулярных механизмов долголетия
  • Ведущий научный сотрудник — Факультет биологии и биотехнологии, Лаборатория исследований молекулярных механизмов долголетия
  • Профессор — Факультет биологии и биотехнологии, Базовая кафедра Института биоорганической химии им. академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН

Био

  • · Начал работать в НИУ ВШЭ в 2020 году.
  • · Научно-педагогический стаж: 5 лет.

Образование

  • 2024 · Доктор медицинских наук
  • 2009 · Кандидат медицинских наук
  • 2004 · Специалитет: Российский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию, специальность «Медицинская кибернетика», квалификация «Врач-кибернетик»

Опыт работы

  • · 2004: Август ‒ июнь
  • · 2006: : научный сотрудник, лаборатория ксенотрансплантации, Институт трансплантологии и искусственных органов
  • · 2006: Июль ‒ февраль
  • · 2011: : старший научный сотрудник, лаборатории молекулярной физиологии, Российский научно-исследовательский институт спорта и физического воспитания
  • · 2011: Февраль ‒ Январь
  • · 2014: : ведущий научный сотрудник, лаборатория молекулярной физиологии, Институт общей патологии и патофизиологии РАМН
  • · 2014: Февраль ‒ декабрь
  • · 2017: : старший научный сотрудник, отдел трансляционной онкологии, Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П. А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
  • · 2018: Январь ‒ ноябрь
  • · 2020: : начальник отдела трансляционной онкологии, Московский научно-исследовательский онкологический институт имени П.А. Герцена – филиал ФГБУ «НМИЦ радиологии» Минздрава России
  • · 2020: Декабрь ‒ настоящее время: Факультет биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ

Награды и поощрения

  • · Благодарность Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (декабрь 2024)
  • · Благодарность проректора НИУ ВШЭ (ноябрь 2024)
  • · Благодарность Факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ (февраль 2023)
  • · Надбавка за публикации, вносящие особый вклад в международную научную репутацию НИУ ВШЭ (2022–2025)
  • · Надбавка за публикацию в международном рецензируемом научном издании (2021–2022)
  • · Надбавка за регулярные публикации в международных рецензируемых научных изданиях (2025–2030)
  • · Победитель Конкурса лучших русскоязычных научных и научно-популярных работ работников НИУ ВШЭ – 2024, 2022
  • · Лучший академический руководитель в номинации «Прием иностранных студентов» — 2024

Гранты и проекты

  • — · на соискание учёной степени кандидата наук

Идентификаторы исследователя

Публикации (38)

Characterization of binding affinity changes of SARS-CoV-2 omicron variant peptides to population-specific HLA

2025 · ARTICLE · en

Background The evolution of SARS-CoV-2, particularly through new variants, presents significant global health challenges due to their potential for immune evasion and reduced vaccine effectiveness. This study aims to investigate the impact of mutations in the Spike protein of Omicron EG.5 and XBB.1.16 variants on the binding affinities of viral peptides to common human leukocyte antigen (HLA) class I and II alleles across Taiwanese, British, and Russian populations. Understanding these interactions is crucial for elucidating differences in immune responses and disease severity among diverse populations. Methods We updated the T-CoV portal to incorporate and analyze EG.5 and XBB.1.16 variants. Binding affinities between mutated Spike protein peptides and HLA class I and II alleles were predicted and compared across the three populations. Statistical analyses, including chi-squared tests, were conducted to assess the significance of binding affinity differences across the three populations and between HLA classes. Results Our findings revealed that mutations in the Spike protein had a more pronounced effect on HLA class II binding affinities than on HLA class I. While binding affinity profiles for HLA class I were largely consistent across populations, significant population-specific variations were observed for HLA class II alleles. Specifically, the British population exhibited lower proportions of tightly binding mutated peptides compared to the Taiwanese and Russian populations. Furthermore, substantial differences were identified in the binding affinity changes of mutated Spike peptides for HLA class II across Taiwanese, British, and Russian populations, as well as between the Omicron EG.5 and XBB.1.16 variants. Subsequent analyses revealed significant differences in the conservation and evolutionary trajectories of binding affinities between mutated Spike peptides and common HLA class II alleles, both between the EG.5 and XBB.1.16 variants and across the three populations for the XBB.1.16 variant. Conclusions In summary, Spike protein mutations in SARS-CoV-2 variants significantly influence immune responses by altering HLA-peptide interactions, with pronounced population-specific effects on HLA class II alleles. These findings underscore the critical role of HLA class II diversity in shaping immune responses and susceptibility to COVID-19. Integrating population-specific HLA profiles into vaccine development and public health strategies is essential for improving interventions against evolving SARS-CoV-2 variants.

DOI ↗ PDF ↗

The Expression of the LDLR, LDLRAP1, and PCSK9 Genes has Prognostic Significance in Triple-negative Breast Cancer

2025 · ARTICLE · en

Aims: The purpose of this study was to investigate the prognostic significance of cholesterol uptake genes in predicting the survival of breast cancer patients. Background: Cholesterol plays a crucial role in the homeostasis of tumor cells. It is known that cholesterol levels can influence important parameters of the disease, such as sensitivity to therapy, progression, and metastasis of cancer. Previous studies suggest that breast cancer subtypes exhibit differences in metabolism. Objective: The objectives of this study were to determine whether cholesterol uptake genes have prognostic significance for overall survival in breast cancer patients, evaluate if this prognostic significance varies between breast cancer subtypes, and identify differences in the expression of cholesterol uptake genes among these subtypes. Methods: Data from mRNA sequencing of tumors from the Cancer Genome Atlas (TCGA) portal were analyzed. Tumors were classified into molecular subtypes, and the prognostic significance of cholesterol uptake gene expression levels was evaluated for each subtype. DESeq2 and Fisher's test were used to assess differences in gene expression. Results: High expression levels of genes involved in de novo cholesterol synthesis were associated with poor prognosis for the Basal-like and Luminal A breast cancer subtypes. The prognostic significance of low-density lipoprotein receptor (LDLR), LDLR adapter protein 1 (LDLRAP1), and proprotein convertase subtilisin/kexin type 9 (PCSK9), which are responsible for exogenous cholesterol uptake, varied across subtypes. Specifically, low expression of LDLR was associated with a favorable prognosis for the luminal A (OR = 2.17; FDR = 0.0048) and luminal B (OR = 2.21; FDR = 0.015) subtypes but indicated poor prognosis in the basal-like subtype (OR = 0.48; FDR = 0.05). No genes were significant for prognosis prediction in the HER2-positive subtype. The HER2+ subtype exhibited higher expression of cholesterol uptake genes compared to the basal-like subtype based on the analysis of tumor mRNA sequencing (OR = 6.45, p-value = 3.07E-05). This finding was also confirmed through the study of publicly available single-cell sequencing data (OR = 40.3, p-value = 2.19e-07), which may contribute to the differences in their prognostic significance. Conclusion: The prognostic significance of cholesterol uptake gene expression varies among breast cancer subtypes. Precise fitting of biomarkers into breast cancer subtypes may aid in more accurate patient stratification and improve treatment approaches.

DOI ↗ PDF ↗

Methods for telomere length measurement: an update on current technologies and emerging approaches

2025 · ARTICLE · en

Telomeres are nucleoprotein complexes at chromosome ends, composed of tandemly repeated specific DNA sequences along with associated proteins. In somatic cells, telomeres progressively shorten with each cell division, making telomere length a key biomarker of cellular aging. Moreover, alterations in telomeric attrition are characteristic of numerous lifestyle factors, age-related diseases, and cancers, establishing telomere length as both a pivotal biomarker and a central focus in contemporary biomedical research. Strong interest in this area drives the continuous development of new methods for telomere length measurement and improvements to existing ones. Currently, over two dozen such methods have been developed, making the ability to select the most appropriate one essential for addressing specific research objectives. This review provides a state-of-the-art survey of all existing methods, highlighting their advantages, limitations, and applications. Special attention is focused on the rapidly evolving field of adapting long-read sequencing technologies to enhance the efficiency of telomere length measurement, along with novel insights into the structure and diversity of telomeric sequences uncovered by this approach.

DOI ↗ PDF ↗

Structure-guided dissection of the genetic variations within human LPA locus and its role in the development of cardiovascular diseases

2025 в печати · ARTICLE · en

Lipoprotein (a) [Lp(a)] is a highly heterogeneous lipoprotein particle promoting panvascular disease. Structurally, it consists of an LDL-like core covalently bound to apolipoprotein (a) [apo(a)]. Molecular determinants linking various genetic variants of apo(a) constituent of Lp(a) to vascular pathology remain incompletely defined. We have built a model allowing dissection which variations in LPA gene are functional, and which are mere associates of these functional variations. Copy number changes in kringle IV type 2 (KIV-2), together with a spectrum of single nucleotide polymorphisms (SNPs), regulate apo(a) size, expression, and function. These variants can be broadly categorized into Lp(a)-increasing, Lp(a)-lowering, and null alleles, with distinct prevalence across populations. Notably, risk alleles such as rs10455872 and rs3798220 account for substantial variance in circulating Lp(a) and confer elevated susceptibility to coronary artery disease, whereas splice-altering and nonsense alleles markedly reduce Lp(a) concentrations. The therapeutic implications of modifying circulating Lp(a) levels are profound. While conventional lipid-lowering therapies exert little influence on Lp(a), antisense oligonucleotides (pelacarsen) and small interfering RNA agents (olpasiran, SLN360) achieve robust Lp(a) reductions. Integrating genetic insights with structural modeling provides a framework to disentangle functional from proxy associations within LPA and neutralize the cardiovascular hazard conferred by elevated levels of Lp(a).

DOI ↗

The Impact of IGFBP6 Knockdown on Cholesterol Metabolism in Breast Cancer Cells

2025 в печати · ARTICLE · en

Introduction Cholesterol plays a key role in maintaining tumor cell homeostasis. Reduced IGFBP6 expression is associated with an increased risk of breast cancer recurrence. Previous studies showed that IGFBP6 knockdown decreases cholesterol levels in the MDA-MB-231 cell line. This study aimed to investigate how IGFBP6 influences genes involved in cholesterol metabolism. Methods We used MDA-MB-231 breast cancer cells with IGFBP6 knockdown. Transcriptomic and proteomic analyses were performed, with selected gene expression validated by RT-PCR. Correlations between IGFBP6 and cholesterol-related genes were evaluated using public RNA-seq datasets. Results IGFBP6 knockdown in MDA-MB-231 cells resulted in a threefold decrease in low-density lipoprotein receptor (LDLR) expression and a twofold reduction in LDLR adaptor protein (LDLRAP1) mRNA levels, both responsible for exogenous cholesterol uptake. Meanwhile, PCSK9 expression increased 11-fold (p-adj = 1.4E-93), further limiting uptake. Despite the upregulation of genes involved in endogenous cholesterol synthesis (HMGCS1, HMGCR, FDFT1, SQLE, DHCR24), total cholesterol content in knockdown cells decreased, leading to activation of the sterol-dependent transcription factor SREBF1 (OR = 6.44; p-adj = 0.036). Correlation analysis revealed a significant association between IGFBP6 expression and cholesterol synthesis genes in basal-like breast cancer. Discussion The altered expression profile of multiple cholesterol metabolism-related genes with known prognostic value aligns with a transcriptional program typical of poor-outcome basal-like tumors. These findings support the role of IGFBP6 as a regulator of lipid metabolism and a potential biomarker for therapeutic stratification. Conclusion The results of this study indicate that the reduction in cholesterol levels observed in breast cancer cells following IGFBP6 knockdown is primarily due to decreased exogenous uptake. These findings highlight the role of IGFBP6 in regulating cholesterol metabolism and further explain its clinical significance in predicting breast cancer recurrence and progression.

DOI ↗

Полное секвенирование генома выявляет вариабельность метаболических и иммунных систем у изолятов Propionibacterium freudenreichii

2025 · ARTICLE · ru

Бактерии Propionibacterium freudenreichii играют важную роль в производстве сыров швейцарского типа, однако геномная вариабельность штаммов, влияющая на их технологические свойства, остается недостаточно изученной. Охарактеризованы метаболические и генетические различия промышленных штаммов P. freudenreichii. Сопоставление фенотипических и геномных данных позволяет выявлять маркеры технологически значимых признаков и использовать их для скрининга новых штаммов. Это создает основу для подбора консорциумов с заданными свойствами и разработки заквасочных культур с улучшенными производственными характеристиками. В работе проведено полногеномное секвенирование и сравнительный анализ пяти промышленных штаммов P. freudenreichii. Эти штаммы, несмотря на их высокую геномную идентичность, различались газообразованием и метаболизмом субстратов. Филогенетический анализ показал близость штамма P. freudenreichii FNCPS 828 к подвидy P. freudenreichii subsp. shermanii (z-score = 0.99948), который не способен восстанавливать нитраты, но метаболизирует лактозу. Ген narG, кодирующий альфа-субъединицу нитратредуктазы, идентифицирован только у одного из пяти проанализированных штаммов — FNCPS 828, а также у 39% ранее описанных штаммов P. freudenreichii, что указывает на этот ген как на потенциальный маркер нитратвосстанавливающей активности. Анализ 112 геномов P. freudenreichii выявил систему CRISPR-Cas I-G у 74% штаммов, а тип I-E только примерно у 25%. Все пять изученных штаммов содержали систему типа I-G; у FNCPS 3 также обнаружена полноценная система I-E с наибольшим числом CRISPR-спейсеров, включая соответствовавшие геномам ранее опубликованных бактериофагов. Наиболее распространенные антифаговые системы включали RM I и IV, AbiE, PD-T4-6, HEC-06 и ietAS. Таким образом, выявлено генетическое разнообразие штаммов P. freudenreichii, имеющее значение для их промышленного применения. Обнаружение narG в качестве потенциального маркера восстановления нитратов, а также детальное картирование систем CRISPR-Cas расширяют возможности рационального подбора и инженерной оптимизации заквасочных культур P. freudenreichii с заданными метаболическими свойствами и устойчивостью к бактериофагам.

DOI ↗

Комплексная характеристика пяти штаммов Lactococcus: от фенотипических свойств к геномным особенностям

2025 · ARTICLE · ru

Эффективность ферментации молочных продуктов зависит от характеристик молочнокислых бактерий, прежде всего от их метаболической активности и устойчивости к бактериофагам, поэтому важно понимать связь между генетическими и фенотипическими особенностями штаммов, используемых в промышленности. Нами проведен комплексный анализ пяти широко применяемых в России штаммов Lactococcus с использованием полногеномного секвенирования и оценки фенотипических свойств. Несмотря на генетическое сходство четырех штаммов L. lactis, выявлены значительные различия в их метаболической активности. Сравнение структуры ранее опубликованных геномов 337 штаммов L. lactis и 147 штаммов L. cremoris выявило отсутствие гена lacZ у L. сremoris, что указывает на видоспецифичные особенности метаболизма лактозы. Важно отметить, что у трех из пяти исследованных штаммов было выявлено наличие профагов, что коррелировало с пониженной кислотообразующей активностью. Штаммы L. lactis FNCPS 51n и 73n были устойчивыми ко всем 50 протестированным бактериофагам, что может быть связано с наличием системы абортивной инфекции AbiB. Полученные данные подчеркивают значимость интеграции геномного и фенотипического анализа при отборе эффективных и устойчивых стартовых культур Lactococcus для молочной промышленности.

DOI ↗

Genome Characterization of Two Novel Lactococcus lactis Phages vL_296 and vL_20A

2024 · ARTICLE · en

Производство ферментированных молочных продуктов основано на использовании заквасочных культур, которые сквашивают молоко с образованием продукта с определенной текстурой, ароматом и вкусом. Однако используемые в производстве молочнокислые бактерии подвержены инфицированию бактериофагами. Изучали геномы двух бактериофагов, выделенных из подсырной сыворотки при производстве сыров. Определили видовую принадлежность и литический спектр этих бактериофагов. Фаги vL_20А и vL_296, выделенные с использованием индикаторных культур лактококков, обладают уникальными литическими спектрами: только четыре бактерии-хозяина из 21 возможной выявленной у них общие. Геномы vL_20A и vL_296 состоят из линейной ДНК длиной 21909 и 22667 п.н. соответственно. Наиболее похожим на фаги vL_20A и vL_296 оказался Lactococcus phage bIL67 (ANI 93.3 и 92.6 соответственно). Анализ спейсеров CRISPR в геномах заквасочных культур не выявил среди них специфичных к фагам vL_20A и vL_296. Это исследование подчеркивает биоразнообразие фагов L. lactis, а также широкое присутствие фагов на молочных заводах и их вирулентность. Однако вирулентность фагов уравновешивается наличием в ряде заквасочных культур значительного количества штаммов бактерий, обладающих благодаря системе CRISPR-Cas различной чувствительностью к фагам.

DOI ↗ PDF ↗

Comparative Analysis of Spacer Targets in CRISPR-Cas Systems of Starter Cultures

2024 · ARTICLE · en

Предприятия молочной промышленности представляют собой уникальную экологическую нишу для бактериофагов молочнокислых бактерий. В ходе эволюции бактерии выработали широкий спектр защитных механизмов, направленных против инфекций, вызванных бактериофагами. Особый интерес представляет система CRISPR-Cas, которая позволяет бактериям приобретать специфичную устойчивость к определенным бактериофагам. В представленной работе изучены системы CRISPR-Cas молочнокислых бактерий. Особое внимание было уделено специфичности спейсеров CRISPR-кассет. Системы CRISPR-Cas выявлены в геномах 43% исследованных молочнокислых бактерий. Кроме того, лишь 13.1% от общего числа спейсеров CRISPR-кассет совпадали с геномами бактериофагов, что свидетельствует о том, что многие из предсказанных спейсеров либо не имеют известных фаговых мишеней, либо направлены против других видов мобильных генетических элементов, например, плазмид.

DOI ↗ PDF ↗

Оценка уровня miR-21-5p, miR-451a и miR-144-3p в моче при дифференциальной диагностике локализованного рака предстательной железы

2024 · ARTICLE · ru

Введение. Ограниченные чувствительность и специфичность имеющихся методов диагностики рака предстательной железы (РПЖ) являются определяющими факторами для поиска новых маркеров. В ряде работ продемонстрирована потенциальная возможность определения экспрессии некоторых микроРНК в моче. Цель исследования – оценка диагностического потенциала определения экспрессии микроРНК в моче при РПЖ. Материалы и методы. Проанализирована коллекция из осадка образцов мочи 19 пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы и 44 больных РПЖ. РНК выделяли с использованием набора miRNEasy Serum/ Plasma Kit. Выделенную из каждого образца РНК (16 мкл) конвертировали в комплементарную ДНК, которая служила матрицей в полимеразной цепной реакции в реальном времени. Для секвенирования библиотеки микроРНК были подготовлены с использованием MGIEasy Small RNA Library Prep Kit v.2.0. Сформированные наношарики ДНК помещали в секвенатор MGI DNBSEQ-G400. Результаты секвенирования обрабатывали с помощью IsoMiRmap. Различия в представленности микроРНК анализировали с помощью DESeq2. Для микроРНК-21 данные высокопроизводительного секвенирования были подтверждены результатами количественной полимеразной цепной реакции в реальном времени. Результаты. Выявлено 1154 вида микроРНК, 11 из которых дифференциально представлены во всех группах сравнения. Наиболее значимые различия в клеточном осадке у пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы и РПЖ были зафиксированы для miR-451a (площадь под кривой (AUC) 0,98). В группах сравнения значимо различался уровень представленности 2 изоформ микроРНК: hsa-miR-144-3p|-1 (AUC 0,96) и hsa-miR-21-5p|+4 (AUC 0,68). Заключение. Результаты дополняют доказательства того, что измененная экспрессия микроРНК miR-21, miR-451a и miR-144-3p связана с РПЖ, выявляется в образцах мочи, а также может быть потенциальным неинвазивным диагностическим критерием данного заболевания.

DOI ↗ PDF ↗

Курсы (4)