Усачёв Константин Сергеевич

Родился 16 марта 1987 г. в городе Казани.

Окончил Институт физики Казанского университета по специальности «Физика» (2010 г.). Научные взгляды формировались под влиянием докторов химических наук В.В.Клочкова, А.В.Аганова, М.М.Юсупова.

С 2007 г. работал инженером лаборатории радиоспектроскопии Института органической и физической химии им. А.Е.Арбузова Российской академии наук; с 2010 г. – в Казанском университете: стажер-исследователь Федерального центра коллективного пользования физико-химических исследований веществ и материалов Приволжского федерального округа (2010 г.), инженер Научно-образовательного центра «Биомедицинская спектроскопия и оптика» (2010–2012 гг.), электроник 1-й категории кафедры общей физики Института физики (2010–2014 гг.); старший научный сотрудник (руководитель лаборатории) научно-исследовательской лаборатории «Структурная биология» Института фундаментальной медицины и биологии (2014–2017 гг.), одновременно ассистент кафедры общей физики (2013–2015 гг.), старший научный сотрудник научной лаборатории ЯМР (2016 г.), доцент (2016–2017 гг.), профессор (с 2021 г.) кафедры медицинской физики Института физики; ведущий научный сотрудник НИЛ «Структурная биология» Института фундаментальной медицины и биологии (2017–2021 гг.).

С 2021 г. в Казанском научном центре Российской академии наук: с апреля старший научный сотрудник лаборатории молекулярных основ патогенеза Казанского института биохимии и биофизики, с октября заведующий лабораторией структурного анализа биомакромолекул. Одновременно приглашенный исследователь в Институте генетики, молекулярной и клеточной биологии (Institut de génétique et de biologie moléculaire et cellulaire), Страсбург, Франция (2015, 2016, 2017, 2019, 2023 гг.).

Труды по изучению пространственного строения амилоидогенных Aβ пептидов и их комплексов с модельными мембранами в растворах методами спектроскопии ЯМР (2008–2013 гг.); исследованию пространственной структуры антимикробных пептидов протегринов в растворе методами спектроскопии ЯМР (2013–2019 гг.), структурной основы белоксинтезирующего аппарата патогенной бактерии Staphylococcus aureus (2014–2024 гг.), структурной основы белоксинтезирующего аппарата патогенных дрожжеподобных грибов Candida albicans (2020–2024 гг.); структурно-функциональному анализу молекулярных механизмов устойчивости патогенных микроорганизмов; механизмов деградации биополимеров; механизмов действия новых химических соединений с антимикробной активностью (2021–2024 гг.); поиску путей регуляции трансляции, транскрипции и снижения вирулентности патогенных микроорганизмов на основе анализа механизма межмолекулярных взаимодействий методами структурной биологии (с 2024 г.).

Методом рентгеноструктурного анализа им установлены пространственные структуры ряда гетероциклических соединений, комплексов переходных металлов с производными гидразона, арсониевых солей и бетаинов, на основе которых активно разрабатываются новые противотуберкулезные, противогрибковые и антимикробные препараты.

Одним из наиболее значимых научных достижений ученого является изучение трехмерной структуры рибосомы – аппарата живой клетки биосинтеза белка. Группой Усачёва К.С. установлена с высоким разрешением пространственная структура 70S-рибосомы золотистого стафилококка, а также структура ряда функциональных комплексов рибосомы с различными лигандами (м-РНК и т-РНК) и факторами регуляции трансляции (HPF, RsfS, EF-P, RbfA). Методами интегративной структурной биологии установлены детали молекулярных механизмов действия белков регуляции трансляции патогенной бактерии стафилококка золотистого. Данный результат открывает возможность для разработки новых препаратов, подавляющих защитные механизмы золотистого стафилококка в условиях стресса, что в свою очередь может применяться для разработки новых фармакологических препаратов для лечения бактериальных инфекций. Под его руководством методами биохимии и молекулярной биологии были разработаны и запатентованы две новые тест-системы на основе флуоресцентных белков.

Основные идеи и положения научных исследований опубликованы в 74 научных и методических трудах, в том числе 1 монографии на английском языке, 5 учебных пособий. Является соавтором 2 патентов.

Кандидатская диссертация: “Пространственное строение амилоидогенных Aβ пептидов и их комплексов с модельными мембранами в растворах методами спектроскопии ЯМР” (2013 г.).

Докторская диссертация: “Молекулярные механизмы действия факторов регуляции трансляции HPF и EF-P из Staphylococcus aureus и антимикробных пептидов протегринов по данным спектроскопии ядерного магнитного резонанса, рентгеноструктурного анализа и криоэлектронной микроскопии” (2021 г.).

Лауреат молодежной премии им. Е.К.Завойского (2015 г.), молодежной научной премии Академии наук Республики Татарстан (2020 г.), победитель конкурса «Лучший молодой ученый Республики Татарстан» (2017, 2020, 2021 гг.), всероссийского конкурса Золотые Имена Высшей Школы (2019 г.); почетная грамота Министерства образования и науки Республики Татарстан (2021 г.), Благодарность Министерства науки и высшего образования Российской Федерации (2021 г.).

Mechanism of ribosome shutdown by RsfS in Staphylococcus aureus revealed by integrative structural biology approach // Nature communications. 2020. V. 11. article number 1656. (соавтор).

Medical Physics. Kazan, 2022. Part 1. Mechanics. Molecular physics –283 p. (соавтор).

E-site drug specificity of the human pathogen Candida albicans ribosome // Science Advances. 2022. V. 8. article number eabn1062 (соавтор)

Structural aspects of RimP binding on small ribosomal subunit from Staphylococcus aureus // Structure. 2023. V. 32. P. 74-82 (соавтор)