Телефонний довідник(Оновлена версія за 2025р.)

 
 

GoogleTranslate

Ukrainian Bulgarian Czech Danish English Estonian Finnish French German Greek Hungarian Italian Japanese Latvian Lithuanian Norwegian Polish Portuguese Romanian Slovak Slovenian Spanish Turkish
 

 ВІДДІЛ СИГНАЛЬНИХ МЕХАНІЗМІВ КЛІТИНИ

Завідувач – д. б. н., професор, Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки за 2020 р.

ДРОБОТ Людмила Борисівна

Тeл.:+38(044) 234 39 22, E-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів. Вам необхідно увімкнути JavaScript, щоб побачити її.

Відділ під керівництвом доктора біологічних наук, професора Дробот Людмили Борисівни, як самостійну наукову структуру в межах Інституту, створено на початку 2018 року внаслідок об’єднання відділу регуляції обміну речовин, одного з найстаріших підрозділів Інституту, та лабораторії сигнальних механізмів клітини – наймолодшої структурної одиниці установи. Відбулось не тільки формальне злиття двох колективів, але й поєднання їх наукових здобутків та інтелектуального потенціалу, традиційного та новаторського напрямів біохімії, оскільки науково-пошукові шляхи обох підрозділів неминуче перетнулись й стали потребувати сумісних досліджень більш високого рівня.

Відділ регуляції обміну речовин мав довгу та славетну історію, що розпочалась у 1944 р. створенням лабораторії тканинних білків, якою до 1949 р. керував д.б.н., проф. Сорені Емеріх Теодорович. Починаючи з 1950 р. підрозділом протягом тривалого часу керував академік НАН України Гулий Максим Федотович. У 1952 р. робота лабораторії з дослідження антимікробних властивостей препарату «Мікроцид» завершилася присудженням Сорені Е.Т. та Гулому М.Ф. Державної премії СРСР ІІ ступеня, а сам підрозділ трансформовано у відділ (1953 р.). Згодом у зв’язку з розширенням кола досліджень підрозділ отримав назву «Відділ біологічних властивостей та біосинтезу білку» (1964 р.). За розробку біотехнології отримання ензимних препаратів глюкозооксидази та каталази з гриба Penicillium vitale у 1978 р. акад. Гулому М.Ф. та д.б.н., ст.н.с. Дегтяр Р.Г. було присуджено Державну премію УРСР в галузі науки та техніки. Надалі, у 1985 р., за розробку препарату «Карбоксилін», що сприяв підвищенню продуктивності с/г тварин, акад. Гулий М.Ф. та акад. Мельничук Д.О. також отримали Державну премію УРСР в галузі науки та техніки. У 1988 р., враховуючи нові досягнення, назву підрозділу знову було змінено на «Відділ регуляції обміну речовин», який очолили учні та послідовники акад. Гулого М.Ф., акад. НАН України і УААН Мельничук Дмитро Олексійович і к.б.н., ст. наук. співр. Михайловський Володимир Олегович. У 2007-2011 рр. керівником відділу був д.б.н., професор Дмитренко Микола Петрович, після передчасної смерті якого в 2011 р., обов’язки завідувача виконував його учень, талановитий вчений Шандренко Сергій Григорович. Основні напрями досліджень відділу регуляції обміну речовин охоплювали широке коло проблем функціональної біохімії та молекулярної біології, пов’язаних з питаннями метаболічного регулювання фізіологічного стану людини і тварин: вивчення шляхів та механізмів контролю за перебігом основних біоенергетичних і біосинтетичних процесів, пошук можливостей їхньої корекції при порушеннях різного ґенезу природними низькомолекулярними метаболітами. Окрема увага приділялась активним формам кисню та азоту, а також реактивним карбонільним сполукам як регуляторам метаболізму та чинникам його порушень при патологічних станах організму, зокрема тих, що пов’язані зі змінами структури позаклітинного матриксу. Так, останні 4 роки функціонування відділу регуляції обміну речовин були присвячені дослідженню можливості корекції патології сполучної тканини, що лежить в основі розвитку пульмонологічного фіброзу та онкологічних захворювань шляхом модулювання активності низки амінооксидаз, залучених до формування компонентів позаклітинного матриксу. За результатами проведених досліджень було створено й запатентовано оригінальну добавку саме з таким ефектом.

Лабораторія сигнальних механізмів клітини, яку очолила д.б.н. Дробот Людмила Борисівна, була заснована в складі ІБХ у 2006 році. Дослідження підрозділу були сфокусовані на вивченні сигнальних механізмів, залучених до узгодженого контролю процесів проліферації, диференціювання та апоптозу нормальних і трансформованих клітин. Провідну роль у просторовому розмежуванні сигналювання відіграють адаптерні та риштувальні протеїни, які полегшують збирання протеїно-протеїнових комплексів та забезпечують їх взаємодії з елементами клітинних структур, регулюючи одночасно передавання сигналу в мережі, тому порушення у їх функціонуванні може бути одним із чинників канцероґенезу. Адаптерний протеїн Ruk/CIN85, що містить 3 SH3 домени, Pro- та Ser-збагачені послідовності й С-кінцеву "coiled-coil" ділянку, був клонований і охарактеризований у 2000 році за участі майбутнього керівника лабораторії Дробот Л.Б. в рамках міжнародної співпраці з колегами з Великої Британії як протеїн, здатний інгібувати РІ3-кіназну активність через взаємодію з її регуляторною р85 субодиницею, що сформувало новий напрям досліджень у галузі клітинного сигналювання. Було продемонстровано значне підвищення експресії Ruk/CIN85 в зразках первинних пухлин людини різного  ґенезу та висловлено припущення, що цей адаптерний протеїн може слугувати  тканинно- специфічним маркером пухлинного процесу і його прогресії, бути прогностичним фактором і потенційною мішенню для розробки фармакологічних препаратів скерованої дії. Ідентифіковано нові зв’язувальні партнер Ruk/CIN85 та з’ясовано біологічні ролі виявлених взаємодій. Вперше було встановлено, що адаптер може зв’язуватися з: ДНК та нуклеазою/(нуклеазами); Ser/Thr–специфічною протеїнкіназою D, адаптерними/риштувальними протеїнами інтерсектином та Tks4 (протеїн-організатор NADPH – оксидазного комплексу). Дослідження, проведені під керівництвом с.н.с. Самойленка А.А., виявили, що транскрипційний фактор HIF-1α і елемент відповіді на гіпоксію (HRE) в промоторі РАІ-1 опосередковують стимуляцію експресії цього гена, а Ruk/CIN85 посилює експресію РАІ-1 завдяки модулюванню вмісту HIF-1α, впливаючи на деградацію цього протеїну. Отримані дані засвідчили роль up-регулювання Ruk/CIN85 у посиленні пухлинного росту. Новим етапом досліджень лабораторії стало отримання та характеристика стабільних трансфектантів/інфектантів пухлинних клітин з up/down регулюванням рекомбінантних форм Ruk/CIN85. Було впроваджено метод пригнічення експресії гену Ruk/CIN85 за допомогою лентивірусної shRNA-технології, дослідження рівня експресії генів за допомогою qRT-PCR Продемонстровано, що клітини аденокарциноми грудної залози людини лінії MCF-7 з up-регулюванням Ruk/CIN85 набувають морфології, подібної до фібробластів, характеризуються зниженням інтенсивності росту та адгезивності, а також демонструють підвищену виживаність, здатність до формування колоній та рухливість, що корелювало зі змінами як динаміки, так і інтенсивності Erk1/2 та Akt-залежного сигналювання, індукованого EGF. На моделях аденокарциномних клітин грудної залози людини лінії МСF-7 та миші лінії 4Т1 з up-регулюванням Ruk/CIN85 доведено участь адаптеру у розвитку функціональних і молекулярних ознак ракових стовбурових клітин (CSCs), що підтримуються в цих клітинах протягом тривалого часу завдяки створеним в лабораторії технологіям. Тому їх можна рекомендувати для впровадження в практику біотехнологічних компаній з метою оцінювання ефективності новітніх протипухлинних препаратів і широкомасштабного скринування малих молекул і бібліотек siRNA на предмет знищення CSCs. Також вперше встановлено існування регуляторного взаємозв’язку між рівнем експресії Ruk/CIN85 в пухлинних клітинах, інтенсивністю продукування АФК, опосередкованого функціонуванням мембранних NADPH-оксидазних комплексів, і особливостями їхньої компартменталізації, динамікою активації редокс-залежного сигналювання та біологічними відповідями пухлинних клітин.

Основні напрями досліджень відділу сигнальних механізмів клітини. Досягнення останніх років у галузі біохімії та молекулярної клітинної біології продемонстрували, що оборотний процес епітелійно-мезенхімного переходу (ЕМТ), включаючи його версію, мезенхімно-амебоїдний перехід (МАТ), є рушійною силою метастазування пухлинних клітин. Здатність пухлинних клітин до взаємного метаболічного та ядерного перепрограмування/транс-диференціювання в ході ЕМТ-МАТ/АМТ-МЕТ, що не потребує додаткових генетичних змін, в даний час отримало загальну назву епітелійно-мезенхімної пластичності (ЕМП). Молекулярні стратегії, які оркеструють ЕМП, включають в себе залежні від контексту динамічні зміни складу позаклітинного середовища, наступне модулювання метаболізму, відоме як «ефект Варбурга», та рецептор-залежних сигнальних мереж, які, у свою чергу, забезпечують точне регулювання епігенетичних подій, зміни у профілях експресії генів і мікроРНК, трансляційні і посттрансляційні модифікації, морфологію та поведінку клітин. Отже, вирішення поставлених питань беззаперечно вимагало органічного поєднання вивчення змін у пухлинних клітинах та їх оточенні, метаболому та протеому (класична біохімія), а також транскриптому та сигналювання (молекулярна та клітинна біологія).

На теперішній час у складі відділу працюють 18 осіб: завідувач, 1 провідний науковий співробітник, 2 старших наукових співробітники, 6 наукових співробітників, 2 молодших наукових співробітники, 2 провідних інженери, 1 інженер 1 кат., 1 лаборант, серед них 2 доктори наук, 8 кандидатів наук/докторів філософії.

Найвагоміші результати за 2020-2025 рр.

Дослідженнями співробітників відділу останніх років вперше було показано, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 є одним із ключових регуляторів епітелійно-мезенхімної пластичності у аденокарциномних клітинах грудної залози, забезпечуючи зворотне динамічне модулювання фенотипових і молекулярних ознак, асоційованих з ЕМП, залежно від рівня його експресії.

Зокрема, встановлено, що за умов up-регулювання Ruk/CIN85 в аденокарциномних клітинах грудної залози миші лінії 4Т1 призводить до пригнічення їх проліферативної активності, зниження адгезивності, посилення росту, незалежного від прикріплення до субстрату, підвищеної рухливості, інвазивності та хіміорезистентності, розвитку ознак CSCs. Водночас, down-регулювання Ruk/CIN85 в клітинах 4Т1 супроводжувалось втратою пластичності завдяки індукції диференціювання і формування стабільного епітелійного фенотипу.

Результати дослідження змін у EMT-залежній транскрипційній програмі in vitro продемонстрували, що при надекспресії Ruk/CIN85 в аденокарциномних клітинах молочної залози миші лінії 4Т1 зростають рівні експресії мРНК низки ключових транскрипційних факторів (ТФ, “master regulators of EMР”), які індукують експресію мезенхімних маркерів та пригнічують експресію епітелійних маркерів, таких як Snai1, Slug, Zeb1, Zeb2, Twist1. Водночас, down-регулювання Ruk/CIN85 призводило до зворотних наслідків. Для ТФ Klf17 та Myb й транскрипційного/сплайсового регулятора Yb1 встановлено негативну залежність між вмістом Ruk/CIN85 у клітинах 4Т1 і рівнями їх експресії, тоді як рівні експресії ТФ Stat3 та Nrf2 достовірно зростали в клітинах 4Т1 з низьким вмістом адаптерного протеїну. В клітинах 4Т1 з up-регулюванням Ruk/CIN85 продемонстровано зниження експресії епітелійного маркера, компонента міжклітинних контактів Cdh1 й відповідне зростання мезенхімного маркера, протеїну проміжних філаментів Vim. Аналіз рівнів експресії генів, які контролюють адгезію клітин, показав, що експресія протеїну щільних контактів Tjp1, Icam1, фібронектину 1 (Fn1), інтегрину β1 (Itgb1), кофіліну 1 (Cfl1) знижується у клітинах 4Т1 з надекспресією Ruk/CIN85, що є характерним для клітин з амебоїдним фенотипом. Було також встановлено, що при надекспресії Ruk/CIN85 достовірно зростають рівні експресії прозапальних цитокінів Il1a та Il6, хемокіна Cxcl5, і Lcn2, та знижуються рівні експресії Tnf та Ccl2. Несподівано було виявлено, що високоінвазивна сублінія 4T1 RukUp характеризується зниженням експресії низки ензимів, що беруть участь у деградації позаклітинного матриксу, а саме металопротеїназ Mmp2, Mmp9 та мембрано-асоційованої Mmp14, а також катепсину D Ctsd, тоді як в клітинах 4Т1 з down-регулюванням Ruk/CIN85 спостерігалось зростання рівня експресії генів зазначених протеїназ. При надекспресії Ruk/CIN85 зростав також рівень експресії урокінази (Plau) та її інгібітора PAI-1 (Serpine1) та знижується рівень експресії рецептора до урокінази (Plaur), тоді як клітини 4Т1 зі зниженою експресією Ruk/CIN85 характеризувались протилежно скерованими змінами. Встановлено модулювальну роль Ruk/CIN85 у контролі експресії генів репрограмування Klf4, Nanog, Id1, генів-маркерів ракових стовбурових клітин Cd44, Cd24, Lin28. Надекспресія адаптерного протеїну Ruk/CIN85 у клітинах аденокарциноми грудної залози миші (4T1) та людини (MCF-7 ) призводила до порушення синтезу мРНК ключових компонентів вітамін D3 авто/паракринної системи (CYP27B1, CYP24A1, VDR та RXR). Водночас, в результаті down-регулювання Ruk/CIN85 відновлювався баланс між компонентами рецепторного комплексу, відповідального за внутрішньоклітинне сигналювання вітаміну D3 – VDR/RXR, результатом чого було встановлення рівноваги між синтезом кальцитріолу та його катаболізмом [стаття в процесі підготовки].

Важливим етапом новітніх досліджень відділу стало встановлення в клітинах 4Т1 з up-регулюванням Ruk/CIN85 узгоджених змін в рівні експресії низки генів, необхідних для формування і підтримки амебоїдного типу інвазивності: зниження експресії (і активності) ММР-2, ММР-9 та катепсину D, інтегрину β1, а також підвищення рівня експресії й активності лізилоксидази, формування примембранного актинового кільця та вип’ячувань плазматичної мембрани («блебів»), що забезпечує потенціал для ефективної міграції й інвазії клітин за умов пригніченого навколоклітинного протеолізу й клітинної адгезії. Вперше показано, що підвищені рівні експресії й активності ММР-2 і ММР-9 в клітинах 4Т1 зі зниженою експресією Ruk/CIN85 корелюють з підвищеним продукуванням ангіостатинів та пригніченим інвазивним потенціалом [стаття в процесі підготовки].

Розширення кола досліджень відділу після об’єднання підрозділів дозволило провести системний аналіз метаболому, а саме рівнів активності/експресії ключових ензимів/компонентів гліколізу (транспортера глюкози Glut1, глюкокінази, альдолази, лактататдегідрогенази й вмісту лактату) й оксидативного фосфорилювання (NAD-залежних ізоцитратдегідрогенази та малатдегідрогенази), ензимів, залучених до ремоделювання позаклітинного матриксу (лізилоксидази), контролю інвазивного потенціалу (семікарбазидчутливої амінооксидази), ензимів/молекул, залучених до контролю редокс-стану (каталази, супероксиддисмутази, глутатіонпероксидази, глутатіонредуктази, співвідношення NAD+/NADH та вмісту Н2О2,), мембранного потенціалу мітохондрій на моделях ліній клітин 4Т1 та MCF-7 з up- та down-регулюванням адаптерного протеїну Ruk/CIN85. Продемонстровано здатність інгібітора LDHA, NHI-2, пригнічувати життєздатність та швидкості міграції всіх досліджуваних субліній клітин, тоді як клітини RukUp виявились найбільш чутливими до інгібування LDHA. Виявлені закономірності змін метаболому аденокарциномних клітин грудної залози вперше засвідчили залученість адаптерного протеїну Ruk/CIN85 до контролю Результати проведених досліджень дозволили зробити висновок, що досліджуваний адаптерний протеїн функціонує як концентраційно-залежний перемикач транскрипційних програм та метаболічних програм, залучених до контролю процесів ЕМТ/МЕТ в аденокарциномних клітинах грудної залози миші лінії 4Т1 ефекту Варбурга [стаття в процесі підготовки].

Надзвичайно важливим етапом експериментальної роботи відділу стало проведення експериментів in vivo для підтвердження отриманих результатів in vitro. Так, було впроваджено мишачу модель для аналізу експериментального та спонтанного метастазування in vivo. Продемонстровано, що надекспресія адаптерного протеїну Ruk/CIN85 у клітинах лінії 4Т1 супроводжувалась посиленням їх здатності до екстравазування й метастазування у легеню, тоді як down-регулювання Ruk/CIN85, навпаки, до практично повного пригнічення цього процесу. Встановлено, що в легеневих метастазах Ruk/CIN85 індукує мезенхімно-епітелійний перехід, асоційований з посиленням проліферативної активності пухлинних клітин [стаття в процесі підготовки].

Таким чином, результати проведених досліджень дозволили зробити висновок, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 може функціонувати в аденокарциномних клітинах грудної залози як один із ключових регуляторів ЕМП, забезпечуючи зворотне динамічне модулювання стану активності ключових ланок сигнальних мереж, транскриптому, метаболому, розвитку ознак CSCs та амебоїдного фенотипу, метастазування, асоційованих з ЕМП, залежно від рівня його експресії. Високий рівень експресії Ruk/CIN85 в аденокарциномних клітинах грудної залози миші лінії 4Т1 призводив до розвитку високоагресивного гібридного мезенхімно-амебоїдного фенотипу, тоді як пригнічення експресії цього адаптерного протеїну – до фіксування клітин 4Т1 у гомогенному епітелійному стані й блокування епітелійно-мезенхімної пластичності. Виявлений регуляторний феномен було підтверджено на моделях аденокарциномних клітин легені людини та миші [58-61]

Протягом останніх років стало очевидним, що одну із основних ролей у міжклітинній комунікації відіграє передача сигнальних молекул за допомогою так званих позаклітинних везикул (EVs), що утворюються шляхом екзоцитозу. Везикули є сферичними структурами, вкриті мембранним бішаром, збагачені різними біомолекулами, включаючи ДНК, всі відомі на сьогоднішній день типи РНК, різні протеїни, ліпіди, метаболіти і інші. EVs поглинаються реципієнтними клітинами за автокринним, паракринним та ендокринним механізмами регулювання, зумовлюючи, залежно від їх вмісту, модулювання сигнальних мереж, репрограмування транскриптому й метаболому і, як наслідок, зміни фізіологічної активності клітин. Саме тому вони можуть слугувати важливим джерелом інформації про велику кількість процесів та порушень на клітинному рівні як за умов норми, так і патогенезу низки системних захворювань людини, зокрема онкологічних, забезпечувати потенційний клінічний ресурс для неінвазивної диференційної діагностики й розробки протоколів лікування, скерованих на конкретного пацієнта.

Згідно з опублікованими даними, маркерні протеїни EVs, Alix і Tsg101, а також кортактин є зв'язувальними партнерами адаптерного протеїну Ruk/CIN85. Беручи до уваги цю інформацію, нами було здійснено ізолювання EVs, що продукуються клітинами карциноми нирки миші лінії Renca залежно від рівня експресії Ruk/CIN85 за умов нормоксії та гіпоксії з наступною їх характеристикою. Виявилось, що концентрація частинок, що продукуються клітинами з надекспресією Ruk/CIN85 (Renca-RukUp), була на порядок вищою за умов гіпоксії у порівнянні з умовами нормоксії. За умов нормоксії вміст як Ruk/CIN85, так і маркерів EVs, Alix і CD81, зростав у везикулах, очищених з кондиціонованого середовища клітин Renca з up-регулюванням Ruk/CIN85 у порівнянні з контрольними Mock-трансфікованими клітинами, тоді як за умов гіпоксії вміст досліджуваних протеїнів зменшувався більш ніж на два порядки у EVs з клітин Renca-RukUp [62]. Таким чином, нами було продемонстровано, що Ruk/CIN85 є новим компонентом EVs, що продукуються пухлинними клітинами, який може відігравати регуляторну роль у контролі складу EVs за умов нормоксії та гіпоксії.

За допомогою мас-спектрометричного аналізу (LC-MS) вдалось показати, що більшість ідентифікованих протеїнів, які диференційно експресуються в клітинах НЕК293 з up-регулюванням ЕGFP-Ruk/CIN85 і виявляються в EVs, є метаболічними ензимами. Встановлено також, що EVs з клітин 4T1 з різними рівнями експресії Ruk/CIN85 характеризувались специфічними профілями вмісту його численних молекулярних форм, тоді як здатність EVs модулювати проліферативну активність, рухливість і інвазивність клітин 4T1 WT тісно корелювала з біологічними властивостями клітин 4T1, які їх секретували (високоагресивні клітини 4T1 RukUp або слабоінвазивні клітини 4T1 RukDown) [63]. Отримані дані засвідчили, що адаптерний протеїн Ruk/CIN85 є не тільки є конститутивним компонентом протеїнового складу EVs пухлинних клітин, але й, залежно від його вмісту в EVs, відіграє активну роль у контролі канцерогенезу.

Одним з основних напрямів досліджень в галузі молекулярної онкології протягом останніх десятиліть став пошук терапевтичних протипухлинних засобів, скерованих на пригнічення розвитку агресивного фенотипу пухлинних клітин, що не виявляють токсичної дії на організм людини на системному рівні. Серед фармакологічно активних сполук рослинного походження, що традиційно використовуються в медицині, на особливу увагу заслуговують алкалоїди, яким, окрім загальних терапевтичних ефектів, притаманна протипухлинна дія.

Співробітниками відділу під керівництвом завідувача відділу Дробот Л.Б у співпраці з китайськими колегами було здійснено оцінку впливу протипухлинних ефектів алкалоїдів берберину на молекулярні маркери ЕМТ та CSCs раку грудної залози (на моделях потрійно негативних аденокарциномних клітин людини лінії MDA-MB-231 та естроген-чутливих аденокарциномних клітин людини лінії MCF-7). Вперше продемонстровано, що досліджувані сполуки пригнічують проліферативну активність, міграцію та інвазію пухлинних клітин через Wnt/β-catenin сигнальний шлях, пригнічують EMT через зниження рівня N-кадгерину та підвищення рівня Е-кадгерину, а також індукують апоптоз як через внутрішній (за участі каспази-9), так і зовнішній (за участі каспази-8) сигнальні шляхи. З’ясовані механізми підтвердили потенційний терапевтичний потенціал алкалоїду берберину у комплексній терапії раку молочної залози людини.

Однак, протипухлинний ефект берберину має низку обмежень для активного застосування, що спонукало співробітників відділу до пошуку підходів підвищення ефективності дії дослідженого алкалоїду. Вирішити проблему дозволили результати багаторічних наукових досліджень під загальною назвою «Інноваційні нанобіотехнології для ранньої діагностики і хіміотерапії патологічних станів» групи авторів, у складі якої плідно працювали д.б.н., проф Дробот Л.Б. та пров. наук. співробітник відділу д.б.н., проф.. Матишевська О.П., за що автори були удостоєні Державної премії України в галузі науки і техніки у 2020 р. Цим циклом робіт доведено ефективність функціонування вуглецевої наноструктури фулерену С60 як наноплатформи для цільової доставки протипухлинних ліків. Тому було прийнято рішення використати С60 для таргетної доставки алкалоїдів в протипухлинній терапії. В рамках співробітництва з колегами ННЦ «Київський інститут біології та медицини» КНУ імені Тараса Шевченка проведено молекулярний дизайн нанокомплексів С60 з берберином та піперлогуміном, доведено їх протипухлинну дію щодо карциноми легені Льюїс in vivo та in vitro. Несподіваними виявились дані Вестерн-блот аналізу щодо здатності досліджуваних алкалоїдів знижувати рівень експресії Ruk/CIN85 в клітинах LLC. Нековалентне зв’язування алкалоїдів з С60 у співвідношенні 2:1 дозволило знизити їх ефективну терапевтичну дозу за рахунок зниження значення ІС50 у 2,1 та 1,5 рази для берберину та піперлогуміну, відповідно [65-67]. Високий індекс цитування зазначених публікацій в науково-метричних базах Scopus свідчить про широкий резонанс результатів дослідження, зацікавленість у використанні цих результатів науковою спільнотою, відображає гострий соціальний запит на вирішення проблеми лікування онкологічних захворювань новими агентами з низькою токсичністю у низьких дозах.

Таким чином, ґрунтуючись на багаторічних дослідженнях відділу сигнальних механізмів клітини, на основі об’єктивних експериментальних даних, отриманих за допомогою низки сучасних методологій, беззаперечно доведено ключову роль адаптерного протеїну Ruk/CIN85 у контролі епітелійно-мезенхімної пластичності, тобто здатності пухлинних клітин до взаємного перепрограмування/транс-диференціаціювання в ході прогресії пухлинного росту і зворотного процесу – диференціювання до доброякісного фенотипу.

Патенти

Комісаренко С.В., Панас І.Д., Крисюк І.П., Геращенко Д.С., Дробот Л.Б. Сенсорний пристрій для експресного неінвазивного діагностування лактазної недостатності, бронхіальної астми та гелікобактеріозу шлунка. Заявка на патент подана до УКРНОІВІ №202406161 за 24.12.2024 р.

Найважливіші публікації за 2020-2025 рр.

Статті

  1. Horak IR, Hudkova ОО, Latyshko NV, Kishko TO, Khudiakova OV, Krysiuk IP, Shandrenko SG, Drobot LB. Adaptor protein Ruk/CIN85 affects redox balance in breast cancer cells. Biochem. J. 2020; 92(4): 24-34.
  2. Krysiuk IP, Horak IR, Shandrenko SG. The approach for express spectrometric determination of the reduced form of nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) content. acta. 2020; 13(2): 32-37. A
  3. Prylutska S.V., Grynyuk I. I., Skaterna T. D., Drobot L. B., Slobodyanik N. S., Matyshevska O. P. Prevention of cisplatin toxicity against normal cells by complexation with C60 Biotechnol. acta. 2020; 13(3):45-51.
  4. Zhyvolozhnyi AYu, Horak IR, Skaterna TD, Khudiakova OV, Vainio SJ, Samoylenko AA, Drobot LB. Composition of EVs markers under normoxic and hypoxic conditions is dependent on the expression level of adaptor protein Ruk/CIN85 in mouse renal carcinoma Renca cells. Cell. 2021; .38(4):325-334 DOI: http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A5E
  5. Zhyvolozhnyi AYu, Samoylenko AA, Horak IR, Hudkova OO, Gomozkova MO, Vainio SJ, Drobot LB. Extracellular vesicles produced by mouse breast adenocarcinoma 4T1 cells with up- or down-regulation of adaptor protein Ruk/CIN85 differentially modulate the biological properties of 4t1 WT cells. Biochem. J. 2021; 93(6):46-54 https://doi.org/10.15407/ubj93.06.046
  6. Grebinyk A, Prylutska S, Grebinyk S, Evstigneev M, Krysiuk I, Skaterna T, Horak I, Sun Y, Drobot L, Matyshevska O, Prylutskyy Y, Ritter U, Frohme M. Antitumor efficiency of the natural alkaloid berberine complexed with C60 fullerene in Lewis lung carcinoma in vitro and in vivo. Cancer Nanotechnology. 2021; 12(1), art. no. 24. DOI: 10.1186/s12645-021-00096-6
  7. Horak I, Prylutska S, Krysiuk I, Luhovskyi S, Hrabovsky O, Tverdokhleb N, Franskevych D, Rumiantsev D, Senenko A, Evstigneev M, Drobot L, Matyshevska O, Ritter U, Piosik J, Prylutskyy Y. Nanocomplex of berberine with c60 fullerene is a potent suppressor of lewis lung carcinoma cells invasion in vitro and metastatic activity in vivo. 2021; 14(20), art. no. 6114, DOI: 10.3390/ma14206114
  8. Hudkova OO, Krysiuk IP, Kishko TO, Popova NM, Drobot LB, Latyshko NV. Semicarbazide diminishes the signs of bleomycin-induced pulmonary fibrosis in rats. Biochem .J. 2021; 93(5):72-81. doi:https://doi.org/10.15407/ubj93.05.072
  9. Babich LG, Shlykov SG, Yesypenko OA, Bavelska-Somak AO, Zahoruiko AG, Horak IR, Drobot LB, Kosterin SO. Calix[4]arene chalcone amide C-1011 elicits differential effects on the viability of 4T1 mouse breast adenocarcinoma cells with different levels of adaptor protein Ruk/CIN85 expression. Biochem. J., 2022, 94(2):24-30. doi:https://doi.org/10.15407/ubj94.02.024
  10. Bekala MI, Horak IR, Gudkova OO, Latyshko NV, Tokarchuk KO, Geraschenko DS, Shkoda MO, Drobot LB. Adaptor protein Ruk/CIN85 is involved in the glucose metabolism reprogramming in breast cancer cells. Acta. 2022; 15(2):47-48 https://doi.org/10.15407/biotech15.02.047.
  11. Korshun RS, Hudkova OO, Latyshko NV, Kishko TO, Horak IR, Drobot LB. Adaptor protein Ruk/CIN85 participates in the metabolic control of human breast adenocarcinoma MCF-7 cells. Acta. 2022; 15(2)58-59 https://doi.org/10.15407/biotech15.02.058.
  12. Horak IR, Latyshko NV, Hudkova OO, Tokarchuk KO, Kishko TO, Yusova OI, Drobot LB, Tykhomyrov AA. Adaptor protein Ruk/CIN85 regulates redox balance in 4T1 mouse breast cancer cells exposed to plasmin(ogen). Experimental oncology. 2022, 44(1):31-38. https://doi.org/10.32471/exp-oncology.2312-8852.vol-44-no-1.17241
  13. Hudkova O, Krysiuk I, Drobot L, Latyshko N. Rhabdomyolysis Attenuates activity of Semicarbazide Sensitive Amine Oxidase, a Marker of Nephropathy in Rats with Streptozotocin-induced Diabetes. Biochem. J., 2022, 94(1):23-32. https://doi.org/10.15407/ubj94.01.023
  14. Hudkova O, Luhovskyi S, Drobot L, Latyshko N. Involvement of Cu-containing Amine Oxidases in the Development of Lung Pathology in Ovalbumin-Induced Bronchial Asthma in Guinea Pigs. Biochem. J., 2022, 94(3):26-38. https://doi.org/10.15407/ubj94.03.026
  15. Dian L, Xu Z, Sun Y, Li J, Lu H, Zheng M, Wang J, Drobot L, Horak I. Berberine alkaloids inhibit the proliferation and metastasis of breast carcinoma cells involving Wnt/β-catenin signaling and EMT. Phytochemistry, 2022; 200, art. no. 113217. DOI: 10.1016/j.phytochem.2022.113217
  16. Garifulin OM, Zaiets IV, Kosach VR, Horak IR, Khoruzhenko AI, Gotsulyak NYa, Savinska LO, Kroupskaya IV, Martsynyuk MYe, Drobot LB, Filonenko VV. Alterations in S6K1 isoforms expression induce Epithelial to Mesenchymal Transition and Estrogen Receptor 1 Silencing in human breast adenocarcinoma MCF-7 cells. Cell.. 2023; 39(3): 189–200 http://dx.doi.org/10.7124/bc.000A9D.
  17. Horak I, Skaterna T, Lugovskyi S, Krysiuk I, Tykhomyrov A, Prylutska S, Tverdokhleb N, Senenko A, Cherepanov V, Drobot L, Matyshevska O, Ritter U, Prylutskyy Y. Antimetastatic lung cancer therapy using alkaloid Piperlongumine noncovalently bound to С60 fullerene. Journal of Drug Delivery Science and Technology. 2024; 92, art. no. 105275. DOI: 10.1016/j.jddst.2023.10527

Вибрані виступи на конференціях, конгресах і симпозіумах.

  1. Horak I, Drobot L, Sun Y. Antitumor effects of plant alkaloid homoharringtonine on triple-negative breast cancer cells. "17th Horizons in Molecular biology", 14-17 вересня 2020 року, м. Геттінген, Німеччина (онлайн), с. 129.
  2. Hudkova О, Latyshko N, Skaterna T, Gerashchenko D, Korshun R, Tokarchuk K, Kishko T, Krysiuk I, Khudiakova O, Horak I, Drobot L. Down-regulation of adaptor protein ruk/cin85 in Lewis lung carcinoma cells induces selective responses across metabolic networks associated with suppression of Warburg effect. The 5th international scientific conference current problems of biochemistry, cell biology and physiology. 1-2 Оctober, 2020 Dnipro, Ukraine. Program and abstracts:
  3. Zhyvolozhnyi A, Drobot L, Vainio SJ, Samoylenko A. Extracellular vesicles produced by human embryonic kidney HEK293 cells with up-regulation of adaptor protein Ruk/CIN85 are characterized by changed protein composition. The 5th international scientific conference current problems of biochemistry, cell biology and physiology. 1-2 Оctober, 2020 Dnipro, Ukraine. Program and abstracts:
  4. Horak I, Skaterna T, Latyshko N, Gudkova O, Khudiakova O, Drobot L. Adaptor protein Ruk/CIN85 modulates expression/activity of enzymes involved in ECM reorganization and regulates invasiveness of cancer cells. Materials of the 27th Congress of the European Association for Cancer Research (09-12 June 2021, held online).
  5. Horak I, Hudkova O, Latyshko N, Yusova O, Tokarchuk K, Bekala M, Drobot L, Tykhomyrov A. Exogenous plasminogen/plasmin affects proliferation, motility, and redox balance in breast cancer cells depending on adaptor protein Ruk/CIN85 expression levels. Oncology 2021; 23. Materials of the young scientists conference "Modern oncology: from basic research to new therapeutic approaches'', Kyiv, Ukraine, 12-13 October 2021.
  6. Lukhovskyi S., Horak I., Krysiuk I., Prylutskyy Yu., Drobot L.. Evaluation of antitumor effectiveness of natural alkaloids complexed with С60 fullerene by morphological analysis in Lewis lung carcinoma. Materials of the 6th Ukrainian scientific and practical conference with international participation "Theory and practice of modern morphology", November 9-11, 2022, Dnipro, Ukraine, Abstract book:89-91.
  7. Horak I., Mazanova A., Veliky M., Drobot L.. Overexpression of adaptor protein Ruk/CIN85 in 4T1 breast cancer cells results in substantial dedifferentiation associated with attenuation of vitamin D3-dependent signaling. Materials of Conference: EACR 2022 Congress - Innovative Cancer Science: Translating Biology to Medicine 2022, 20-23 June, Seville, Spain.
  8. Bekala MI, Horak IR, Skaterna TD, Zhyvolozhny AY, Khudiakova OV, Gerashchenko OL, Zhuravel BV, Redowicz M.J, Drobot LB. Adaptor protein Ruk/CIN85 regulates invasiveness and EMT-related signaling in melanoma cells. 5 th RECOOP International Student and 18th RECOOP Bridges in Life Sciences Conferences April 20 - 21, 2023 Budapest, Hungary. Abstract book:50.
  9. Horak I, Hudkova O, Latyshko N, Pasichnyk G, Vadovičová N, Uldrijan S, Knopfová L, Drobot L. Overexpression of adaptor protein Ruk/CIN85 potentiates breast cancer malignancy via lactate dehydrogenase induction. FEBS Open Bio. 2023; 13, Supplement 2:85
  10. Horak I, Drobot L, Knopfová L. Adaptor protein CIN85 modulates drug resistance of human osteosarcoma cells. Materials of EACR Congress – 2024, Rotterdam, the Netherlands, June 11-13, 2024. Molecular oncology. 2024, 18, Supplement 1, pp. 211-212. http://dx.doi.org/10.1002/1878-0261.13682
  11. Drobot LB. The adaptor protein Ruk/CIN85 is a novel key regulator of epithelium-mesenchymal plasticity in cancer cells and a potential therapeutic target. Materials of BioGENext: Next Generation Therapy Conference, Kyiv, Ukraine, September 17-20, 2024. Cell. 2024, 40(3):205. http://dx.doi.org/10.7124/bc.000AE2
  12. Hudkova OO, Latyshko NV, Kishko TO, Krysiuk IP, Khudiakova OV, Scaterna TD, Horak ІR, Drobot LB. Valproic acid (VPA) exerts different effects on proliferation and viability of 4T1 parental and 4T1 cells overexpressing adaptor protein Ruk/CIN85 by triggering metabolic reprogramming in type specific manner. Materials of BioGENext: Next Generation Therapy Conference, Kyiv, Ukraine, September 17-20, 2024. Cell. 2024, 40(3):187. http://dx.doi.org/10.7124/bc.000AC0
  13. Horak I., Skaterna T., Přikryl M., Navrátilová , Šmarda J., Drobot L., Beneš P., Knopfová L. Adaptor protein CIN85 potentiates the motility of osteosarcoma cells. Materials of the International Conference of Young Scientists “CURRENT PROBLEMS OF BIOCHEMISTRY AND BIOTECHNOLOGY – 2025” Kyiv, May 5-6th 2025. Biotechnol. аcta, 2025; 18(2):38-40. https://doi.org/10.15407/biotech18.02.038
  14. Horak I, Skaterna T, Krysiuk I, Hudkova O, Latyshko N, Kishko T, Khudiakova O, Geraschenko D, Lugovskyi S, Drobot L. Targeting proto-oncogene c-Src with its kinase inhibitor PP2 in highly aggressive mouse breast adenocarcinoma 4T1 cells overexpressing the adaptor protein Ruk/CIN85 effectively suppresses their malignant properties in vitro and metastasis in vivo. Materials of the International Scientific Conference “Advances in Cell Biology, Microbiology, and Biotechnology” (ISCACMB 2025) Lviv, June 12-13th Abstract Book: 60 http://DOI:10.5281/zenodo.15624723
  15. Skaterna T, Gudkova O, Horak I, Prikryl M,. Benes P, Knopfova L, Smarda J, Drobot L. Overexpression of the adaptor protein Ruk/CIN85 in tumor cells leads to increased ROS production dependent on NOX(s) activity. FEBS Open Bio: Volume 15, Issue S2 Special Issue: Bridging Continents to Advance Life Science, 49th FEBS Congress, 5–9 July 2025, Istanbul, Türkiye. https://febs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/2211-5463.70071

Підготовка наукових кадрів

  1. 2020 р. – захист Крисюк Іриною Павлівною дисертації на ступінь кандидата біологічних наук, спеціальність 03.00.04 – Біохімія «Порушення та засоби корекції метаболізму альдегідів за умов розвитку патологій різного ґенезу» (диплом ДК №058141 від 26.11.2020)
  2. 2023 р. - захист Гудковою Ольгою Олексіївною дисертації на ступінь доктора філософії в галузі знань 09 Біологія зі спеціальності 091 Біологія «Залучення амінооксидаз до розвитку патологічних станів нирки та легені» (диплом H23 №000797 від 23.06.2023)
  3. 2024 - захист Живоложним Артемом Юрійовичем дисертації на ступінь доктора філософії в галузі знань 09 Біологія зі спеціальності 091 Біологія Регуляторна роль позаклітинних везикул за умов норми та канцерогенезу (диплом Н25 №000125 від 31.01.2025).

НДР, виконані за грантової підтримки Національного фонду України

  1. «Диференційний контроль регуляторних мереж, залучених до підтримання епітелійно-мезенхімної пластичності аденокарциномних клітин молочної залози», роки виконання – 2020-2023, науковий керівник – д.б.н., професор, зав. відділу Дробот Л.Б.;
  2. «Молекулярний дизайн, створення, in vitro та in vivo скринінги нанокомплексів природних алкалоїдів із С60 фулереном для підвищення ефективності терапії метастатичного раку», роки виконання – 2020-2021, наукові керівники – д.б.н., професор, пров. н.с. Матишевська О.П. (2020), к.б.н., н.с. Скатерна Т.Д (2021);

Членство в наукових товариствах:

  1. к.б.н., ст. наук. співроб. Горак І.Р. – European Association of Cancer Research (EACR), 2023р.;
  2. 8 співробітників відділу: д.б.н., проф., зав. відділу Дробот Л.Б., к.б.н., наук. співроб. Латишко Н.В., к.б.н., наук. співроб. Кішко Т.О., к.б.н., наук. співроб. Скатерна Т.Д., к.б.н., наук. співроб. Ребрієв А.В., к.б.н., наук. співроб. Худякова О.В., к.б.н., наук. співроб. Крисюк І.П., д.ф.б.н., наук. співроб. Гудкова О.О., є членами Українського Біохімічного Товариства, яке входить до Федерації Європейських Біохімічних Товариств (Federation of Europian Biochemical Societies (FEBS)).

Міжнародне співробітництво

Міжнародні науково-дослідні проєкти:

  1. Дробот Л.Б., Горак І.Р., Скатерна Т.Д. – «Natural alkaloids from traditional Chinese medicine (TCM) for targeted breast cancer metastasis and reverse multidrug resistance», The joint China-Ukraine mobility programme for 2019-2020.
  2. Білатеральний обмінний грант «Сигнальні механізми та особливості транскриптому, асоційовані з мезенхімно-амебоїдним переходом клітин меланоми: роль адаптерного протеїну Ruk/CIN85», виконавці – Інститут біохімії ім. О.В. Палладіна НАН України та Інститут експериментальної біології Польської академії наук, 2022-2024, джерело фінансування - державні бюджетні кошти України та Польської Народної Республіки, наукові керівники – д.б.н., професор, зав. відділу Дробот Л.Б. та д-р, професор М.І. Редовіч.
  3. Скатерна Т.Д. – «Investigation of the role of the adaptor protein Ruk/CIN85 in the dynamic control of redox homeostasis and the corresponding signaling in tumor cells of various tissue origins», Short-Term FEBS grant for Ukrainian scientists, 2024.
  4. Токарчук К.О. – «Розробка ракових терапевтичних засобів на основі дестабілізованих наночастинок, що націлені на розпізнавання внутрішньоклітинних онкогенів», «Програми дослідницької мобільності для дослідників з України у Фінляндії 2023» (ЄС).

Наукове стажування:

  1. Горак І.Р., - 01.04.2022- по теперішній час, стажування в Університеті Масарика, Брно, ЧР в рамках тематики кафедри експериментальної біології, секції генетики і молекулярної біології за грантової підтримки Університету Масарика для українських дослідників, що вимушено виїхали за межі України у зв’язку з початком воєнного стану (01.04.2022-31.03.2023) та гранту імені Складовської-Кюрі для українських науковців (MSCA4Ukraine Postdoctoral Fellowship 01.04.2023-31.03.2025)
  2. Токарчук К.О. – 01.01.2023-31.12.2023 р., стажування Університет Оулу (Фінляндія) в рамках тематики лабораторії біології розвитку, факультету біохімії та молекулярної медицини за грантової підтримки Фінської національної агенції з освіти (EDUFI) для докторантів з України, 01.01.2024-31.12.2024 р., стажування Університет Ґельсінки (Фінляндія) в рамках тематики лабораторії Медікум факультету медицини за грантової підтримки Академії Фінляндії «Програми дослідницької мобільності для дослідників з України у Фінляндії 2023».

Експертна діяльність співробітників відділу

Д.б.н., проф. зав. відділу Дробот Л.Б. є:

  1. членом Експертної комісії МОН з питань державної атестації наукових кадрів (2017 р. - по теперішній час),
  2. членом Експертної комісії НАН України з питань державної атестації наукових установ (2023 р.- по теперішній час),
  3. членом спеціалізованої постійнодіючої ради ІБХ з захисту дисертацій на здобуття ступеня кандидата та доктора біологічних наук зі спеціальності 03.00.04 – Біохімія (2006 р. - по теперішній час);
  4. членом разових спеціалізованих вчених рад з захисту дисертацій на здобуття ступеня доктора філософії в галузі знань 09 «Біологія» зі спеціальності 091 «Біологія» Інституту біохімії ім О.В. Палладіна НАН України та Інституту молекулярної біології та генетики НАН України (2024 р. – голова спецради, рецензент, опонент).

Науково-педагогічна діяльність відділу

Протягом 2020-2025 рр. дослідники відділу сигнальних механізмів клітини (д.б.н., професор, завідувач відділу, Дробот Л.Б., к.б.н., старший науковий співробітник, Горак І.Р., к.б.н., старший науковий співробітник, Скатерна Т.Д., к.б.н., науковий співробітник Худякова О.В.,) співпрацювали з підрозділами природничих (біологічних) наук вітчизняних та міжнародних закладів вищої освіти, а саме: викладали дисципліни з загальної та медичної біохімії, молекулярної біології тощо Національного університету «Київо-Могилянська академія», Київського національного університету імені Тараса Шевченка, ДЗ «Луганський Національний Університет імені Тараса Шевченка» та Київського інституту Технологічного університету Цілу, (м. Цзінань, провінція Шандунь, Китайська Народна республіка), здійснювали наукове керівництво кваліфікаційними роботами студентів відповідних спеціальностей Національного університету «Київо-Могилянська академія» та Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Урядові відзнаки співробітників відділу

  1. Д.б.н., проф., зав. відділу Дробот Л.Б. - Відзнака НАН України «За підготовку наукової зміни», посвідчення № 566 (постанова Президії НАН України від 14.11.2018 р.)
  2. Д.б.н., проф., зав. відділу Дробот Л.Б., д.б.н., проф., пров. наук. співроб. Матишевська О.П. - Лауреати Державної премії України в галузі науки і техніки 2020 року за роботу «Інноваційні нанобіотехнології для ранньої діагностики і хіміотерапії патологічних станів» https://www.president.gov.ua/documents/6082020-36221
  3. Д.б.н., проф., зав. відділу Дробот Л.Б - Подяка та грамота НАН України «За вагомий внесок у розвиток української науки, самовіддану працю і підтримку наукової й освітньої діяльності в Україні у сучасних умовах та з нагоди Дня науки» (Постанова Президії НАН України №186 від 01.05.2024).