Тематика научных исследований кафедры общей химии носит междисциплинарный характер и была заложена видными учёными и организаторами образования. Развитие исследований в области физической химии и кинетики биохимических процессов связано с именами проф. Б.М.Беркенгейма, проф. А.П.Иваницкой, академика Н.Ф.Ермоленко, проф. Е.В.Барковского, проф. И.В.Романовского, доц. Е.Н.Новиковой, доц. В.А.Бандарина, доц. А.И.Балаклеевского, которые в разные годы возглавляли кафедры БГМУ химического профиля. Исследования в области органической химии и химии природных соединений были начаты под руководством академиков Н.А.Прилежаева и Н.С. Козлова. Исследования данных учёных явились основой для развития научных работ в области биохимии нормальных и патологических процессов. Ещё в первые послевоенные годы под руководством доцента Н.М.Маленка на кафедре были проведены первые исследования, ориентированные на получение и очистку биологически активных веществ как потенциальных субстанций для фармацевтической промышленности. Научная школа В.А.Бандарина дала начало отечественной медицинской биохимии. Научная школа Е.В.Барковского – отечественной вычислительной биохимии.
Основные научные направления, по которым ведётся работа сотрудниками кафедры в настоящее время:
1. Исследования в области молекулярной эволюции, эволюционной биохимии и биоинформатики
1.1. Структурная биохимия белков и нуклеиновых кислот
1.2. Эволюционная биохимия
1.3. Геномика, протеомика, биоинформатика
1.4. Молекулярные механизмы лиганд-рецепторных взаимодействий
1.5. Создание компьютерных алгоритмов для биоинформатических исследований
1.6. Биохимические механизмы мутационного давления
1.7 Металломика
2. Биохимия жизнедеятельности и патологических состояний
2.1. Роль структурных переходов в белках при выполнении ими физиологических функций и роль структурных переходов при развитии заболеваний человека
2.2. Фенотипическая и генотипическая гетерогенность тканей опухолей
2.3. Окислительно-восстановительный статус организма при стрессе и эндокринной патологии
2.4. Изучение in silico (молекулярный докинг) биологически активных веществ и их роль в протекании биохимических процессов
2.5. Биохимические процессы, лежащие в основе метаболизма тиреоидных гормонов
2.6. Биоорганические подходы к разработке методов лабораторной диагностики
2.7. Состояние и регуляция тиол-дисульфидного обмена при экспериментальной патологии щитовидной железы в возрастном аспекте
3. Физико-химические основы протекания химических и биохимических процессов, совершенствование методов выделения и очистки веществ
3.1. Физическая химия биополимеров, термодинамика фолдинга белков, аффинная хроматография
3.2. Спектральные и биохимические методы исследования: ВЭЖХ, электрофорез, спектрофотометрия, молекулярный докинг и др.)
3.3. Статистические расчеты термодинамических функций веществ, молекулярный докинг
3.4. Физико-химическое обоснование энергосберегающих технологий
3.5. Адаптация методов ПЦР для медико-биологических и клинических исследований
4. Органическая и биоорганическая химия
4.1. Синтез и структурные исследования органических веществ (карбонильные соединения, производные пиперидина, птеридина и др.) в поиске фармакологически активных субстанций
4.2. Изучение механизма и стереохимии химических реакций (присоединение по карбонильной группе, окисление, и др.)
4.3. Химические основы получения органического топлива в присутствии катализатора, альтернативные возобновляемые источники сырья и топлива
4.4. Получение, выделение из природных источников, структурный анализ и изучение свойств биологически активных соединений в поиске новых лекарственных средств
4.5 Экспериментальные исследования термодинамических свойств органических веществ (энтальпий сгорания и образования, теплоемкости)
5. Фармацевтическая и токсикологическая химия
5.1. Молекулярное моделирование и докинг в поиске новых лекарственных субстанций
5.2. Разработка технологий производства вакцин для медицинской профилактики
5.3. Химико-токсикологический анализ лекарственных средств и других ксенобиотиков
6. Методология науки, дидактика химии
6.1. Визуализация и моделирование, эстетика и психология химического познания химических объектов и процессов
6.2. Методология и дидактика отбора содержания курсов органической и биоорганической химии
6.3. Разработка инновационных методик преподавания химии в средней и высшей школе
Подготовка кадров высшей квалификации
В рамках проведения научных исследований на кафедре осуществляется подготовка в аспирантуре по специальности «Биохимия» (биологические и медицинские науки).
Сотрудники кафедры в рамках работы в БГМУ за последние годы выполнили и защитили диссертации:
1) докторские диссертации:
В.В. Хрусталёв «Стабильность структуры белков и вакцинных пептидов» (2021);
2) кандидатские диссертации:
– О.Н. Ринейская «Перекисное окисление липидов, активность ферментов антиоксидантной защиты и системы комплемента у крыс с ожоговой травмой» (1997);
– О.В. Ачинович «Структурно-функциональные свойства мембраносвязанных аденилатциклаз млекопитающих, анализ их матричных РНК и аминокислотных последовательностей» (2003);
– А.В. Бутвиловский «Динамика изменений нуклеотидных последовательностей матричных РНК и аминокислотных последовательностей алкогольдегидрогеназ в процессе эволюции» (2007);
– С.В. Глинник «Коррекция антиоксидантного и гормонального статусов гипотиреоидных животных в условиях стрессового воздействия» (2008);
– В.В. Хрусталёв – «Биохимические и эволюционные аспекты мутационного давления в геномах прокариот и вирусов» (2011);
– Т.А. Хрусталёва – «Структурные основы специфики связывания ионов марганца (II) белками и пептидами» (2015);
– В.В. Побойнев – «Выявление участков белков, склонных к определённым типам структурных переходов» (2023).
Публикационная активность, участие в конференциях, международное сотрудничество
Ежегодно кафедра общей химии является организатором международной конференции «Физико-химическая биология как основа современной медицины». Программы конференции за 2019, 2020, 2021 и 2022 года, а также сборники тезисов и видеозапись конференции 2021 года, посвящённой 75-летию профессора Е.В. Барковского, можно найти на отдельной странице, посвящённой научной деятельности кафедры, так же как ссылки на статьи, алгоритмы и веб-сервер PentUnFOLD, глоссарий по теме молекулярной эволюции: https://chemres.bsmu.by/sk.htm.
Научные результаты сотрудники кафедры представляют на ежегодных научных сессиях БГМУ, научных международных и республиканских конференциях и симпозиумах (Российская Федерация, Латвия, Литва, Польша, Греция, Испания, Чехия, Франция, Хорватия, Эстония). Заведующий кафедрой д.б.н. В.В.Хрусталёв является заместителем сопредседателя Белорусского общества биохимиков и молекулярных биологов, редактором журнала Frontiers in Microbiology. Профессор И.В.Романовский курирует сотрудничество БГМУ с международным Советом больничной гигиены Германии, доцент Ф.Ф.Лахвич принимал участие в заседаниях комитета по образованию FEBS, является членом редколлегии международного научного журнала Journal of Baltic Science Education.
Сотрудники кафедры являются авторами монографий:
Е.В. Барковский и соавторы «Основные методы молекулярной эволюции» (2008);
В.В. Хрусталёв «Биохимические механизмы мутационного давления в методологии вычислительной биологии» (2010);
В.В. Хрусталёв «Репликация, транскрипция, мутационное давление» (2011);
А.С. Бабенко «Advanced Nanomaterials for Detection of CBRN, NATO Science for Peace and Security Series A: Chemistry and Biology» (2022).
Сотрудники кафедры публикуют результаты исследований в ведущих научных журналах, в частности: The Protein Journal; Amino acids; Journal of Biomolecular Structure and Dynamics; Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy; FEBS OPEN BIO; Microscopy and Microanalysis; Frontiers in microbiology; Metallomics; European Biophysics Journal; Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis; Biosystems; Proteins: Structure, Function, and Bioinformatics; Biochimie, International Union of Biochemictry and Molecular Biology Life, Computational Biology Chemistry, Journal of Theoretical Biology, Immunological Investigations, Molecular Immunology, Journal of Chemical and Engineering Data, Thermochimica Acta, Journal of Chemical Thermodynamics, Journal of The Baltic science Education, Modern Physics Letters B, Journal of Hepatology, Clinica Chimica Acta, European Heart Journal, Semiconductors, Nonlinear phenomena in complex system и др.
Участие в выполнении научных программ и грантов
На базе кафедры выполняются научные программы и гранты.
Инициативные НИР:
1. «Изучение особенностей лиганд-рецепторных взаимодействий с помощью разработанного способа выявления участков белков с нестабильной вторичной структурой» (номер государственной регистрации 20210135 от 16.02.2021). Сроки выполнения: 01.01.2021 – 31.12.2025. Научный руководитель: заведующий кафедрой общей химии д.б.н., доцент В.В.Хрусталёв, ответственный исполнитель: заместитель заведующего по научной работе, м.м.н. В.В.Побойнев.
2. «Теоретико-методические основы модернизации преподавания химических дисциплин в медицинском университете» номер государственной регистрации 20220121 от 27.01.2022). Сроки выполнения: 01.01.2022 – 31.12.2026. Научный руководитель: доцент кафедры общей химии к.х.н., доцент Ф.Ф.Лахвич.
Задания ГПНИ:
1. «Изучить антигенные свойства оригинальных синтетических пептидов для иммунопрофилактики и иммунодиагностики заболеваний, вызываемых парвовирусом В19» в рамках Государственной программы научных исследований 2 «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия» подпрограммы 2.2 «Биорегуляторы» (номер государственной регистрации 20210605 от 08.04.2021). Сроки выполнения с 01.01.2021 по 31.12.2023. Научный руководитель: заведующий кафедрой общей химии д.б.н., доцент В.В. Хрусталёв.
2. «Разработать оригинальные синтетические пептиды для медицинской профилактики кариеса зубов» в рамках Государственной программы научных исследований 2 «Химические процессы, реагенты и технологии, биорегуляторы и биооргхимия» подпрограммы 2.2 «Биорегуляторы». Сроки выполнения с 01.01.2024 по 31.12.2025. Научный руководитель: ректор БГМУ, д.м.н., профессор, член-корреспондент НАН Беларуси С.П.Рубникович, заместитель: заведующий кафедрой общей химии д.б.н., доцент В.В.Хрусталёв, ответственный исполнитель: м.м.н. В.В.Побойнев.
Сотрудники кафедры являются исполнителями научных программ и грантов
1. Программа ГПНИ «Трансляционная медицина»: «Изучить антигенные детерминанты вируса гепатита Е с целью разработки метода диагностики вируса гепатита Е в различных типах образцов биологического материала, полученных от людей и животных» (А.С. Бабенко).
2. Государственная программа «Наукоемкие технологии и техника»: Разработать медико-технические требования к иммуноферментным тест-системам для определения антител классов IgG и IgM к вирусу гепатита Е у человека. Создать контрольные панели сывороток крови человека, содержащих антитела к вирусу гепатита Е. (А.С. Бабенко)
3. ГНТП «Геномные технологии и инфекционная безопасность»: «Разработать технологию и организовать производство инактивированной цельновирионной вакцины для медицинской профилактики COVID-19» (С.Н. Борисевич, С.В. Глинник)
Награды и премии
В.В.Хрусталёв награждён международной премией Scopus Award Belarus в 2013 году за выдающийся вклад в развитие науки в области биологии в сфере высшего образования Республики Беларусь.
В.В.Побойнев удостоен стипендии Президента Республики Беларусь для аспирантов на 2020 год.
В.В.Побойнев получил Благодарность Председателя Совета Республики Национального собрания Республики Беларусь в 2021 году за активное участие в общественной жизни университета и успехи в научно-исследовательской деятельности
А.А.Акуневич удостоена стипендии Президента Республики Беларусь для аспирантов на 2022 год.
Преподаватели кафедры на протяжении последних лет регулярно занимали первое и призовые места в рейтинге ППС БГМУ.
Хрусталёв Владислав Викторович в категории «Заведующие теоретической кафедрой» (1 место за 2022 г.)
Лахвич Фёдор Федорович в категории «Доцент теоретической кафедры» (1 место за 2020 г., 2 место за 2021 г.)
Бабенко Андрей Сергеевич в категории «Доцент теоретической кафедры» (2 место за 2020 г., 3 место за 2022 г.)
Побойнев Виктор Витольдович в категории «Преподаватель теоретической кафедры» (1 место за 2022 г.)
Сотрудничество с другими научно-практическими организациями
Кафедра общей химии БГМУ высоко ценит и стремится развивать сотрудничество в области научных исследований с другими организациями. Мы надеемся на дальнейшую плодотворную совместную работу и благодарим наших партнеров:
- Государственное научное учреждение «Институт биофизики и клеточной инженерии Национальной академии наук Беларуси»;
- Государственное научное учреждение «Институт физиологии Национальной академии наук Беларуси»;
- Кафедры биофизики и высокомолекулярных соединений БГУ;
- НИИ физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ имени М. В. Ломоносова;
- Университет Арака (Иран);
- Университет Путра (Малайзия);
- Национальный институт здоровья (Люксембург);
- Технологический институт Манди (Индия);
- Кафедра химии БГПУ;
- ИБОХ НАН Беларуси;
- Шяуляйский университет;
- РНПЦ онкологии и радиологии им. Н.Н. Александрова;
- РНПЦ эпидемиологии и микробиологии;
- БГУИР;
- Республиканский НПЦ «Гигиена»;
- МНПЦ хирургии, трансплантологии и гематологии;
- Республиканский токсикологический центр по лечению острых отравлений химической этиологии.
- Государственное научное учреждение «Институт физико-органической химии Национальной академии наук Беларуси»;
- Белорусский государственный технологический университет