Офіційний веб сайт

Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот

М3

Автори: Костюков В.В., Єсилевський С.О., Потягайло А.Л., Броварець О.О.

Представлена Севастопольським національним технічним університетом (МОН України).

Кількість публікацій: 142 наукові публікації, в т.ч. 86 статей, 33 реферованих публікацій, 1 розділ в міжнародній монографії, 55 тез доповідей.

Загальний індекс цитування робіт дорівнює 93. Сумарний імпакт-фактор 81, 55.

Органічно поєднуючи новітні експериментальні (двовимірна 1H ЯМР-спектроскопія високої роздільної здатності, афінний електрофорез, коливальна, зокрема ІЧ-спектроскопія, метод протонної буферної ємності та ін.) та теоретичні методи (молекулярна динаміка, неемпірична та напівемпірична квантова хімія, аналітичні та чисельні методи теоретичної фізики, методи молекулярної генетики, філогенетичного аналізу та прогнозування просторової структури РНК), досліджено основні структурно-конформаційні властивості найважливіших біополімерів – нуклеїнових кислот (ділянки ДНК та гомогенні ділянки РНК, здатні утворювати за певних умов шпилькоподібні структури) та деяких білків (зокрема тих, що утворюють іонні канали мембран та входять до реплікативного комплексу ДНК), які зумовлюють їхнє біологічне функціонування.

Вперше отримано низку пріоритетних результатів, які опубліковані у високорейтингових міжнародних журналах та доповідалися на фахових наукових конференціях: одержано вичерпні структурно-термодинамічні дані щодо специфічної взаємодії короткошпилькових і дуплексних форм ДНК з рядом біологічно-активних фармацевтичних сполук, відкрито нові молекулярні механізми спонтанних та індукованих низькомолекулярними мутагенами транзицій ДНК, обґрунтовано загальні фізичні уявлення щодо іонної провідності каналів біомембран та запропоновано структурно-динамічну модель калієвого каналу KcsA, достеменно зафіксовано у біологічно важливих полірибонуклеотидах раніше невідомі структурні переходи.

Робота має не лише фундаментальне, а й практичне значення, оскільки відкриває нові можливості для конструювання високоспецифічних лігандів, зокрема фармацевтичного призначення, до мішеней білкового та нуклеїнового походження.

Надіслати коментар

Коментарі

Леонід Горб

The subject of this study is really of a vital importance, since the conformational properties of enzymes, DNA and RNA are among the keystones of modern molecular biology. I have very good known the contribution of the authors and confirm a high level of this investigation. To highlight it again I just want to mention that 33 paper of this cycle have been published in international journals and are cited over that one hundred times. I am certain that this study deserve an Award of the President of Ukraine for Young Scientists.
Leonid Gorb, Dr. Sci.
Research Professor,
Jackson State University, USA

Мартинов А.В.

У звязку з тим, що ДНК та білки є основними структуроутворюючими елементами організмів на Землі,дослідження їх структури та функцій різноманітними методами є пріоритетом сучасної світової фундаментальної біології. Тому вважаю вказаний цикл праць вельми перспективним, актуальним та таким, що заслуговує на присвоєння Премії президента України для молодих учених. Звертаю увагу на той факт, що матеріали досліджень гарно представлені як в Українськцих наукових виданнях, так і в міжнародних. З точки зору експера з drug-design цей напрямок досліджень є вельми перспективним та може привести до отримання нових ліків - протиаркових та протитуберкульозних. Таку роботу я бачу вперше, раніше я вважав, що всі дослідники фундаментальних процесів вже виїхали з України. Бажаю успіхів авторам роботи "Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот" Костюкову В.В., Єсилевському С.О., Потягайлу А.Л., Броварецю О.О та рекомендую цю роботу як найкращу та найдостойнішу для отримання Премії Президента України для молодих учених.

Мартинов Артур Вікторович
д.фарм.н., ст.н.с.
Вчений секретар ДУ "Інститут мікробіології та імунології ім. І. І. Мечникова АМН України
Лауреат Премії Президента України для молодих учених за 2007 рік

С.В. Оптасюк

Представлений цикл робіт присвячено широкому дослідженню структурно-конформаційних властивостей деяких білків та нуклеїнових кислот. У роботі вдало поєднано найсучасніші експериментальні та теоретико-розрахункові методи досліджень. Високий індекс цитування робіт іншими дослідниками свідчить про високий рівень роботи та актуальність отриманих авторами результатів. Вважаю, що колектив авторів у складі В.В. Костюкова, С.О. Єсилевського, А.Л. Потягайла та О.О. Броварець безперечно заслуговує на присудження Премії Президента України для молодих вчених 2010 року.

С.В. Оптасюк, к.ф.-м.н., старший викладач кафедри фізики Кам'янець-Подільського національного університету імені Івана Огієнка.

І. М. Коломієць

Дана робота має значну цінність з огляду на важливість дослідження структурно-конформаційних властивостей білків та нуклеїнових кислот. Вивчення цих властивостей дозволяє отримати детальну картину функціонування цих біологічно важливих макромолекул, що відкриває широкі перспективи для практичного впровадження отриманих результатів, наприклад, для розробки новітніх фармацевтичних препаратів. Про високий фаховий рівень авторів циклу свідчить імпакт-фактор та індекс цитувань. На мою думку, робота заслуговує на присудження Премії Президента для молодих вчених 2010 року.
І. М. Коломієць, к. б. н., с. н. с., ІМБіГ НАН України

Є.П. Юренко

Цикл робіт присвячений дуже актуальній проблемі - з'ясуванню фізико-хімічних підвалин конформаційної поведінки біологічних макромолекул. Результати циклу важливі як фундаментальне (зокрема, проливають світло на природу спонтанних точкових мутацій в ДНК), так і прикладне значення (розробка фармацевтичних препаратів на основі біологічно активних сполук). Відзначу також, що сумарний імпакт-фактор 81,55 свідчить про те, що результати роботи задовольняють критеріям найповажніх світових рецензованих журналів. Отже, на мою думку, робота заслуговує присудження премії Президента України для молодих вчених.
Є.П. Юренко, к.б.н., с.н.с., ІМБіГ НАН України, лауреат премії Президента України за 2009 р.

Корж О.В.

У рамках даної роботи опубліковано 86 статей, з яких 33 у міжнародних журналах із сумарним імпакт-фактором ~81. Велика кількість цитувань свідчить про високий фаховий рівень її авторів, що відповідає найвищим світовим стандартам. На моє переконання, представлений на конкурс цикл наукових праць, який має не лише теоретичне, а й прикладне значення, оскільки відкриває можливості для розробки специфічних лігандів до білкових та нуклеїнових мішеней, заслуговує присудження Премії Президента України для молодих вчених.

М. І. Зарудна

Представлений цикл робіт "Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот" справляє дуже гарне враження. Він присвячений актуальній темі з’ясування підвалин функціонування білків та нуклеїнових кислот, що складають основу існування живих організмів. Вдале поєднання експериментальних та теоретичних методів дослідження дозволило отримати низку цікавих результатів, зокрема щодо білково-нуклеїнової взаємодії, про актуальність яких свідчить високий рівень цитованості праць циклу. На мою думку, автори даного циклу цілком заслуговують на присвоєння їм премії Президента України.
М. І. Зарудна, к.ф.-м.н., стар. наук. співр.

Харкянен В.М.

В даній роботі
запропоновано міждисциплінарний підхід
до опису конформаційних властивостей
нуклеїнових кислот та білкових
макромолекул із залученням різних
методів досліджень, що доповнюють один
одного. Робота містить як вагомі
фундаментальні так і прикладні результати,
зокрема щодо взаємодії певних специфічних
структур ДНК з лікарськими препаратами
та іншими біологічно активними речовинами.
З фундаментальних
результатів окремої уваги
заслуговує новітня теорія іонної
провідності у нано-порах (зокрема у
іонних каналах біологічних мембран),
яка є вагомим досягненням у галузі
статистичної фізики і може знайти широке
застосування у біофізиці та дослідженнях
штучних нано-систем. В роботі також
вперше успішно застосовано концепцій
іонно-конформаційної взаємодії до
реального іонного каналу.
Було також
розроблено декілька цікавих теоретичних
та розрахункових методів для визначення
та моделювання динаміки так-званих
динамічних білкових доменів. Досліджено
їх рухи та компактизацію, що відкриває
можливості для пошуку невідомих
конформацій багатодоменних білків.
Різноманітність
методичних підходів використаних в
роботі обумовлена складністю проблеми,
що вирішується. Автори показали, як
вдале поєднання експерименту, теорії
та сучасних методів моделювання дозволяє
отримати практично важливі результати
та глибше зрозуміти природу конформаційних
перебудов біологічних макромолекул.
Звертає на себе
увагу дуже високий рівень публікацій,
їх висока цитованість та непересічний
сумарний імпакт-фактор. Вважаю що робота
заслуговує присудження державної премії
для молодих вчених у 2010 р.
Харкянен В.М., доктор фіз.-мат. наук, професор,
Лауреат Державної премії України у галузі науки і техніки

Жураківський Роман

В циклі наукових робіт проведено комплексні дослідження структурно-конформаційних властивостей деяких білків та нуклеїнових кислот. Отримані результати та розроблені моделі дають відповіді на багато питань як теоретичного, так і прикладного значення.
Серед інших відмічу запропоновану та обґрунтовану з використанням сучасних неемпіричних квантово-механічних методів модель впізнавання Вотсон-Криківських пар нуклеотидних основ білками реплікативного комплексу та універсальний фізичний механізм високої точності біосинтезу ДНК.

Про значущість цих та інших результатів свідчить кількість публікацій у міжнародних наукових виданнях та індекс цитованості цих робіт.

Вважаю, що автори циклу робіт безумовно заслуговують на присудження Премії Президента України для молодих вчених.

Лаурет премії Презедента України для молодих вчених, м.н.с. Жураківський Р.О.

Гість

Тематика цієї роботи-
структурно-конформаційні
властивості білків та нуклеїнових
кислот — є ключовою для сучасних
біологічних та біофізичних досліджень.
В представленій роботі ця проблема
вирішується комплексно за допомогою
взаємодоповнюючих методів для різних
біологічних об'єктів, що становлять
велику цікавість з практичної точки
зору. Зокрема в роботі вперше побудовано
загальну модель багатоіонної провідності
іонних каналів біомембран, що є великим
досягненням з точки зору теоретичної
фізики та біофізики цих об'єктів. Створено
також оригінальні підходи до визначення
та моделювання динаміки білкових
доменів, які дозволяють досліджувати
колективні рухи білкових макромолекул.
Отримані важливі результати щодо
взаємодії різних структур ДНК з
лікарськими препаратами. Результати
роботи викладені у статтях, що опубліковані
у провідних наукових журналах. Публікації
мають дуже високий рівень цитованості,
що свідчить про їх непересічну якість.
Вважаю, що дана
робота варта присудження державної
премії України для молодих вчених.

Н.І.Остапенко, пров.наук.співр. відділу
фотоактивності ІФ НАНУ, докт. ф.-м. н.,
проф..

Довбешко Галина Іванівна

У представленій роботі комплексно досліджено дуже актуальну на сьогодні біофізичну проблему — структурно-конформаційні властивості білків та нуклеїнових кислот. В роботі з єдиних позицій охоплено широкий спектр біологічних молекул — від шпилькових структур ДНК до іонних каналів біомембран. Органічно поєднано різноманітні методи дослідження — експериментальні, теоретичні та розрахункові.
Отримані в роботі результати є дуже цікавими як з фундаментальних, так і з прикладних позицій. Зокрема отримано цінні з практичної точки зору дані щодо взаємодії специфічних структур ДНК з лікарськими препаратами та іншими біологічно-активними речовинами.
Слід зазначити високий рівень публікацій у провідних світових наукових журналах. Високий імпакт-фактор та індекс цитування роботи свідчать про велику зацікавленість наукової спільноти в отриманих результатах.
Робота заслуговує на присудження премії Президента України для молодих вчених.

Провідний науковий співробітник відділу фізики біологічних систем
Інститут фізики НАН України, д.ф.-м.н.
Довбешко Г.І.

Христофоров Л.М.

Зазначений цикл праць репрезентує разючі досягнення цього молодого авторського колективу зразу у кількох передових напрямках сучасної біологічної науки. Зокрема, у дослідженні структурно-функціональних властивостей білків (що є фундаментальною проблемою, з огляду на необхідність розуміння фізико-хімічних механізмів біологічних реакцій, яке все ще знаходиться у початковій стадії) створено низку концепцій, моделей та дієвих методів, які усувають суттєві прогалини в описі процесів фолдінгу, функціонування іонних каналів біомембран, стохастичної динаміки білкових доменів тощо. Ці та інші результати знаходяться серед чільних, отриманих у даній галузі. Це засвідчує й надзвичайно високий міжнародний рейтинг наведених публікацій.
Автори циклу, попри молодий вік, вже є сформованими вченими світового рівня, що мають значні та визнані науковою спільнотою наукові здобутки. Воні гідно репрезентують українську науку й безумовно заслуговують, на мій погляд, присудження премії Президента України.

Л.М. Христофоров,
доктор фіз.-мат. наук, пров. н. с.,
лауреат Державної премії в галузі науки і техніки

Гість

Вважаю дуже обнадійливим та перспективним для української науки той факт, що поважний український ВНЗ, Севастопольський національний технічний університет МОН України (СевНТУ), подаd на конкурс спільну роботу молодих науковців, що поєднала представників системи вищої освіти і науки: к.ф.-м.н. Костюкова В. В. (СевНТУ), к.ф.-м.н. Єсилевського С. О. (Інститут фізики НАН України), к.б.н. Потягайла А. Л. і аспірантки Броварець О. О. (Інститут молекулярної біології і генетики НАН України). Такі роботи пропагують консолідацію зусиль наукової та освітянської спільноти, ефективне взаємодоповнення академічної та університетської науки в Україні в дусі реалізації ідей та принципів Болонського процесу - задля підвищення конкурентоспроможності української і європейської системи науки і вищої освіти.
Безумовно, вражає високий рівень досягнень цього молодого творчого колективу – індекс цитування робіт та імпакт-фактори наукових видань, де вони публікувалися, свідчать, що їхні здобутки не лишилися непоміченими вітчизняною та міжнародною науковою спільнотою. На мою думку, це рівень дійсно гідний премії Президента України.
Впевнена, що присудження премії Президента України для молодих вчених 2010 року авторам циклу праць «Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот» додатково заохотило б цих молодих вчених, які працюють у різних галузях природничих наук, до подальшої плідної співпраці та до нових наукових звершень.

к.б.н., ст.н.сп. Я.Р.Міщук,
Лауреат премії Президента України для молодих вчених 2001 року.

Хочу підтримати роботу "Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот" (Костюкова В.В., Єсилевського С.О., Потягайла А.Л., Бровареця О.О), в якій одержано важливі структурно-термодинамічні дані про специфічну взаємодію різних форм ДНК з низкою біологічно-активних фармацевтичних сполук, обгрунтовано загальні фізичні уявлення щодо іонної провідності каналів біомембран. Результати, які отримані у цій роботі окрім теоретичного мають важливе практичне значення,оскільки відкривають нові можливості для конструювання високоспецифічних лігандів, зокрема фармацевтичного призначення.
З огляду на те, що результати цієї роботи опубліковані у високорейтингових міжнародних журналах, я вважаю, що колектив авторів (Костюков В.В., Єсилевський С.О., Потягайло А.Л., Броварець О.О) заслуговує присудження їм премії Президента України для молодих вчених.
Лаурет премії Презедента України для молодих вчених,
к.ф.-м.н. Фесенко О.М.

В цій міждисциплінарній роботі досліджено структурно-конформаційні властивості білків та нуклејнових кислот. В роботі показано, як ця надзвичайно складна комплексна проблема може успішно
вирішуватися шляхом об'єднання різноманітних методів досліджень — експериментальних, теоретичних та методів комп'ютерного моделювання. В частині роботи, що присвячена нуклејновим кислотам отримано цікаві нові дані щодо взаємодіј дуплексних та шпилькових форм ДНК з фармацевтичними
агентами та біологічно-активними сполуками, що має безпосереднє практичне значення. Продемонстровано органічне поєднання експериментальних методів та методів квантовој хіміј для вирішення цієј проблеми. В частині, що присвячена білкам розроблено цілу низку надзвичайно
цікавих теоретичних та розрахункових методів. Зокрема розроблено новий підхід до визначення та моделювання динаміки так-званих динамічних білкових доменів. Показано, що цей підхід може
використовуватися для виявлення білків-кандидатів для створення біосенсорів нового покоління. Вперше досліджено стохастичну компактизацію динамічних доменів дводоменних білків, що має практичне значення для пошуку альтернативних функціонально-активних конформацій цих білків.
Результати роботи опубліковані у провідних світових фахових журналах та мають високий рівень
цитованості, що свідчить про јх сприйняття світовою дослідницькою спільнотою.
Вважаю що робота безумовно заслуговує на присудження державној преміј Украјни для молодих
вчених.

О.П. Демченко, Проф. д.б.н.
Інститут Біохіміј ім. Паладіна НАН Украјни

Член-кор. НАН України, проф. Говорун Д.М.
Уважно прочитавши анотацію та реферат циклу наукових праць, хочу висловити свою думку – вченого, який фахово займається молекулярною біофізикою. Найпомітнішими та найхарактернішими привабливими рисами цього циклу є: напрочуд вдала постановка задачі та філігранно підібрані теоретико-експериментальні методи її реалізації; авторам вдалося отримати цілу низку оригінальних, пріоритетних результатів (про це свідчить високий рівень цитованості, який на сьогодні вже перевалив за 100! і це не дивно з огляду на рівень міжнародних журналів, у яких опубліковано одержані дані, що мають сумарний імпакт фактор 81,651); молоді науковці не стоять на місці і продовжують інтенсивно працювати у обраному напрямку (за період, що минув з моменту подачі документів, ними вже опубліковано кілька статей). Користуючись нагодою, хочу побажати їм творчих успіхів і натхнення. На моє переконання, цикл наукових праць "Біологічно важливі структурно-конформаційні властивості деяких білків та нуклеїнових кислот", авторами якого є Костюков В.В., Єсилевський С.О., Потягайло А.Л. та Броварець О.О. і який подано СевНТУ – одним із знаних біофізичних осередків в Україні, заслуговує премії Президента України для молодих вчених 2010 року.

С.Ф. Барановський

У науковій роботі з використанням ефективних експериментальних і теоретичних методів вивчено конформаційну змінюваність та енергетику біополімерів, що мають найбільш важливу біологічну роль. Зокрема, досліджено короткі послідовності ДНК, які можуть формувати шпилькові структури, що беруть участь у взаємодії з регуляторними білками у клітині. Також вивчено білкові структури, які створюють у мембранах іонні канали, і ті, які беруть участь у реплікації ДНК. Авторами одержано цілий ряд нових результатів, які дозволяють по-новому поглянути на взаємодію ДНК з лікарськими препаратами з точки зору детального термодинамічного аналізу процесу їх комплексоутворення, а також на функціонування ДНК у клітині під впливом низькомолекулярніх мутагенів. Показано, що останні можуть індукувати транзиції ДНК. У той же час знайдено нові механізми спонтанних транзицій. У роботі іонна провідність біомембранних каналів дістала загальне фізичне обгрунтуваня та інтерпретацію. На мій погляд, найбільша цінність роботи полягає у тому, що вона дозволяє пояснити з фізичної точки зору медично-біологічну активність лігандів, що впливають на властивості та функціонування у клітині біологічно важливих біополімерів – ДНК та білків – та створити на цій основі нові, більш ефективні лікарські препарати. Результати роботи опубліковано у провідних міжнародних наукових журналах на апробовано на фахових конференціях. Ваажаю, що автори роботи заслуговують на присудження їм Премії Президента України для молодих вчених.

Барановський С.Ф., д.ф-м.н., професор кафедри фізики Севастопольського національного технічного університету

Данная работа явилась результатом сотрудничества молодых ученых-биофизиков трех научно-исследовательских групп из СевНТУ, ин-та физики и ин-та молек.биологии и генетики НАНУ, и является ярким подтверждением того, что в современном мире серьезный научный результат, как правило, получается на стыке наук и методов исследования. В данной работе получена уникальная научная информация о структуре и функциях биополимеров, углубляющая современные представления о механизме функционирования живого вещества на клеточном и молекулярном уровнях. Свидетельством научной значимости полученного результата является необычно высокий индекс цитирования представленных на Премию работ, которого редко достигают даже заслуженные ученые. Более того, на мой взгляд, научное направление, развитое группой молодых ученых в этой работе, фактически представляет собой уникальную нишу, занимаемую украинской биофизикой в мировой науке, и несомненно заслуживает присуждения Премии Президента Украины.

Евстигнеев Максим Павлович
Д.ф.-м.н., профессор кафедры физики Севастопольского национального технического университета, Лауреат Премии Президента Украины, дважды лауреат Премии Кабинета Министров Украины, руководитель Севастопольского отделения украинского биофизического общества