Офіційний веб сайт

Молекулярні механізми порушення метаболізму білків: причини, наслідки та шляхи корекції

Р61

 

Автори:

Заболотний Д.І., Бачинська Н.Ю., Білан П.В., Верьовка С.В., Войтенко Н.В.,

Досенко В.Є., Костюк О.П., Алєксєєнко І. Р., Кизим О.Й., Стасишин О.В.

 

Представлена Інститутом фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України.

 

Мета роботи - комплексне дослідження негативного впливу сучасних факторів довкілля на нормальний перебіг та взаємоузгодженість фізіологічних процесів, знаходження і всебічне дослідження молекулярних механізмів функціонування білків, що можуть порушуватися під впливом цих факторів, з’ясування функціональних наслідків подібного роду порушень та пошук шляхів їх корекції.

Встановлено роль ключових молекулярних білкових компонентів в перебігу хвороби Альцгеймера, цукрового діабету, панкреатиту, аутоімунних ускладнень гемофілії, артеріальної гіпертензії, запальних та онкологічних захворювань. Проведено масштабне дослідження генетично зумовленого поліморфізму окремих білків як фактору ризику розвитку хронічних запальних захворювань.

З’ясовано фундаментальні механізми функціонування білків у цілому ряді життєвоважливих клітинних систем організму та шляхи порушення нормального перебігу цього функціонування за розвитку різних паталогічних станів.

Проведені дослідження дали змогу розробити методичні підходи для корекції та нормалізації стану організму за цих захворюваннях, пояснити причини цивілізаційно-обумовлених змін в характері розповсюдженості досліджуваних патологій та створити наукове підґрунтя для визначення їх етіології з точки зору молекулярних механізмів.

Матеріали роботи висвітлено в 6 монографіях, 203 наукових публікаціях (з них 168 - реферованих), в 6 докторських та 5 кандидатських дисертаціях.

Загальний індекс цитування – 826; загальний ідентифікатор SJR - 71,961.

Офіційне громадське обговорення роботи відбудеться в Інституті молекулярної біології і генетики НАН України 7 вересня 2010 року.

Надіслати коментар

Коментарі

Максимюк Олександр Петрович

Даний цикл робіт є революційним сучасним науковим дослідженням у галузі молекулярних механізмів підтримання кальцієвого гомеостазу та ролі різноманітних білкових структур у найбільш поширених в Україні патологіях. Колектив авторів провів колосальний масив досліджень котрі дозволили пролити світло на новітні молекулярні мішені для лікування таких поширених хвороб як: діабет, панкреатит та хвороба Альцгеймера. Такі дослідження дають можливість створювати вітчизняні фармакологічні препарати нового покоління, котрі будуть доступні для широких верств населення України. Варто зазначити, що результати цих досліджень опубліковані у провідних міжнародних та вітчизняних журналах. Високий рівень цитування цих праць переконливо свідчить про міжнародне визнання результатів, що тримали автори. Вважаю, що запропонована колективна робота повністю заслуговує на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.

Максимюк Олександр Петрович, к.б.н., провідний науковий співробітник Міжнародного центру молекулярної фізіології НАН України

Горобець Світлана Василівна

Висунутий на здобуття Державної премії України комплекс робіт Д.І. Заболотного та співавторів являє собою новий, безпрецедентний за шириною охоплення питання, підхід до з’ясування причин радикальних змін захворюваності населення розвинутих країн. Плідна співпраця групи висококваліфікованих фахівців з галузей фізіології, біохімії та медицини дозволила отримати обґрунтоване пояснення причин падіння опірності організму за умов урбанізованого та індустріального оточення. На молекулярному та клітинному рівні досліджено порушення нормального перебігу фізіологічних процесів, запропоновано шляхи профілактики та корекції. Водночас дано пояснення й причин стрімкого розповсюдження інфекційних захворювань внаслідок падіння опірності організму на рівні популяції. Вважаю, що вагомість наукового і практичного внеску авторів, високий рівень визнання їх здобутків в світі, актуальність та перспективність роботи повною мірою відповідає високим вимогам до робіт на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки 2010 року.

Горобець Світлана Василівна, д.т.н., професор, зав.кафедри біоінформатики факультету біотехнології і біотехніки НТУУ "КПІ"

Корогод С.М.

Цикл робіт "Молекулярні механізми порушення метаболізму білків: причини, наслідки та шляхи корекції" містить оригінальні результати, опубліковані у провідних міжнародних наукових журналах з високими імпакт-факторами, та узагальнення цих результатів, представлені у 6 монографіях, виданих в Україні і за кордоном. Ці результати мають суттєве наукове значення, як фундаментальне, так і прикладне. Автори зробили вагомий внесок у розкриття фундаментальних механізмів гомеостазу кальцію, універсального регулятора безлічі молекулярних процесів у клітинах різних типів. Наукова новизна, валідність доробку авторів засвідчена успішним проходженням прискіпливої експертизи рецензентів високорейтингових міжнародних видань. Розкриття патологічних змін зазначених механізмів на молекулярному рівні має безсумнівне прикладне і соціальне значення, оскільки сприяє більш глибокому розумінню патогенезу тяжких захворювань, зокрема хвороби Альцгеймера, цукрового діабету, панкреатиту та інш. Вважаю, що автори даного циклу робіт заслуговують на присудження Державної премії.

Корогод Сергій Михайлович, д.б.н., професор, голова секції "Біологічні науки" Ради Придніпровського наукового центру НАН і МОН України, Дніпропетровськ

Соловьев Анатолий Иванович

Авторы цикла работ были одними из первых. кто приступил к детальному изучению изменений молекулярных механизмов регуляции кальциевого гомеостаза в нейронах и секреторных клетках при воспалении, диабете, болезни Альцгеймера и других заболеваниях. Они также сумели внести свой весомый вклад в изучение процессов возбуждения и механизмов синаптической передачи информации между ноцицептивными нейронами при нейродегенративных заболеванитях. Все это, безусловно, позволить лучше понять этиолгию и патогенез целого ряда патологических процессов и тем самым наметить новые, более эффективные пути их фармакологической коррекции. Публикации авторов широко известны и признаны в мировом научном сообществе.

Соловьев А.И., д.м.н., проф.,дважды луареат Государственной премии,

зав. отд. экспериментальной терапии ГУ Институт фармакологии и токсикологии НАМНУ

Sergeiy Viatchenko-Karpinski

This nominee presents the set of world class studies in biomedical research. The goal was to advance our understanding of the effects of ecological and stress factors on the brain and the nervous system by bringing together different modern methodological approaches. Scientists discovered new cellular and molecular mechanisms underlying the development of altered neuronal function and pathophysiological conditions.
I support this exceptional research group to the Ukraine State Scientific Prize.

Sergeiy Viatchenko-Karpinski
Senior Research Scientist
Gilead Sciences Inc,
Palo Alto, California

Roman Lazarenko

This study is truly a second to none in the biomedical field of Ukrainian research. The questions addressed are important and novel; methods used are elegant and highly advanced. Studies undertaken provide a translational bridge between understanding of molecular biological causes and treatment of the diseases like Arterial Hypertension, Alzheimer's Disease, Diabetic Neuropathy, Pancreatitis. This is a good strive for a new knowledge performed in the best traditions of P.G. Kostyuk's school. Results are published in the world recognized high rank journals as "Cell", "The Journal of Neuroscience", "The Journal of Biological Chemistry", " The Journal of Physiology","Brain Research", to name a few, which is surely beneficial for a worldwide appreciation of Ukrainian Science. Altogether, on my opinion, applicants undoubtedly deserve being rewarded the Ukrainian State Prize for Science and Technology.

Roman Lazarenko, Ph.D.
Research Fellow,
Vanderbilt University Medical Center,
Nashville, TN, USA

Стариковская Светлана Михайловна

Цикл работ, представленный на соискание Государственной премии, впечатляет комплексностью подхода к исследованию болезней, обусловленных современными факторами окружающей среды. Важность подобного рассмотрения, выявления глобальных закономерностей болезней, обусловленных изменением сопротивляемости организма и контроля специфических молекулярных механизмов, не вызывает сомнений. Полученные результаты, являясь фундаментальными и демонстрируя патологические изменения молекулярных механизмов при развитии болезни Альцгеймера, онкологических заболеваний, сахарного диабета и т.д., дают возможность разработки прикладных практических подходов к сопровождению и лечению заболеваний. Список публикаций, представленных в рамках проекта, содержит монографии и статьи в ведущих мировых журналах по специальности. Полагаю, что данный цикл работ заслуживает присуждения Государственной премии Украины в области науки и техники.

Svetlana STARIKOVSKAIA,
Dr.Sc., Prof.,
Leading Researcher,
Ecole Polytechnique,
Palaiseau, FRANCE

Natalia Shirokova, Ph.D.

This is an outstanding set of studies from the group of investigators with the excellent reputation in the international scientific community. This research uncovers some novel molecular and cellular mechanisms underlying the development of several wide spread diseases, opens new directions for pharmacological interventions and therefore contributes to a potential treatment of the disease.

Natalia Shirokova
Associate Professor
UMDNJ - New Jersey Medical School
Newark, NJ, USA

Merab G. Tsagareli, PhD, DSc,

For the first time Ukrainian group of scientists carried out an excellent investigation on one of contemporary problems of molecular neuroscience. Using a wide range methods and peculiar approaches, they studied molecular mechanisms of Ca2+ balance in neuronal and secretory cells. Authors discovered many interesting materials that are very important to find new ways for cure of neurodegenerative diseases, pain and inflammation as well. Results of this fundamental work are published in many high impact factor journals and presented at many international prestigious conferences and forums.
I support this original and creative work to the Ukraine State Scientific Prize.
Merab Tsagareli, PhD, DSc
Pain Research Group,
Section Neurobiology, Physiology, Behavior
University of California, Davis, CA, USA
mtsagareli@ucdavis.edu

Victor A. Panchenko, Ph.D.

I think the biggest significance of this work is in the fact, that this huge amount of work was done by the scientists in Ukraine, where the situation for professional science and professional growth still remains "non ideal". In my opinion, all the authors deserve recognition and respect for sticking to their "scientific guns" and achieving great results with the resources available to them in Ukraine. I am sure, that both, the amount and quality of this work will be highly regarded by the colleagues in the international scientific community. As always in fundamental science, let us hope that practical applications to the cures in the numerous areas of neurological disorders, studied by the authors, will soon follow. One can envision, that such future practical implementations of the phenomena researched will, hopefully, bring the world science one step closer towards nearing prosperity of human race.

Respectfully,
Victor A. Panchenko, Ph.D.
BioFocus DPI, a Galapagos Company
San Francisco, California, USA

Igor Dzhura

My colleagues and I were impressed by this study on the molecular mechanisms of protein metabolism abnormalities: causes, effects and correction pathways. Some parts of this work was published in a high profile scientific journals and their work already have impact to science, and for sure will have even more impact for clinical studies, appearance of new approaches in medicine. I would very much like to recommend this work to be considered for the State of Ukraine's Scientific Award.

Igor Dzhura, PhD
Joslin Diabetes Center
Syracuse, New York

Семьянов Алексей Васильевич

Работа впечатляющая и на самом передовом крае науки, что очевидно из высокого уровная журналов где опубликованы результаты исследований.

Semyanov Alexey
Unit Leader
RIKEN Brain Science Institute
Japan

Kruglikov I

This application represents an outstanding in scope and quality effort to link molecules to disease. The success of such grandiose effort is crucial to our understanding of the ways to develop and treat such devastating human disorders as Alzheimer's, diabetes mellitus, pancreatitis and others.

Scientific results produced by this group of outstanding individuals finally reveal those elusive links joining mutations and modifications of important proteins and signaling cascades to etiology of the disease. Not surprisingly, results of such investigations were published in world's leading scientific journals including "Cell", "Annals of Neurology", "Diabetologia" and "Journal of Neuroscience".

I believe the work of this group significantly advanced our understanding of etiology of aforementioned diseases and dramatically improved visibility of Ukrainian science as a whole on international stage, while being unparalleled on domestic arena; therefore it absolutely deserves to be considered for the State of Ukraine's Scientific Award.

Illya Kruglikov, Ph.D.
Research Assistant Professor,
New York University School of Medicine.

Гість

Presented work is one of the best in the field in the world. Authors from the famous Institute belong to the scientific school of P.G.Kostyuk and continue scientific research at the same high level. Their work already have impact to science, and for sure will have even more impact for clinical studies, appearance of new approaches in medicine.
Pavel Balaban
PhD, DrSc, Professor, Director, Institute of Higher Nervous activity and neurophysiology, Russian Academy of Sciences

Товкач Федір Іванович

Для всіх без винятку індустріально розвинутих країн початок поточного сторіччя ознаменовано зміною характеру захворюваності населення, причому місце масових інфекційних захворювань дедалі більше займає ціла група захворювань, ще донедавна нехарактерних та відмінних між собою. Синхронність подібного спалаху наводить на думку про можливість спільної етіології – причин та умов розвитку захворювань, начебто позбавлених будь-яких спільних рис. Тому можна вітати появу комплексної роботи групи спеціалістів в галузі медицини, фізіології та екології, що внаслідок багаторічних спільних досліджень не лише виявили спільні етіологічні корені цілої низки хронічних неінфекційних захворювань, але й запропонували ефективні підходи до їх профілактики та терапії на основі корекції порушень та нормалізації перебігу фізіологічних процесів в цілому. Поряд з високою науково-практичною значимістю роботи, що містить вирішення актуальної медико-соціальної задачі, хочу підкреслити високий рівень опублікованості в провідних журналах, цілу низку наукових монографій, серед яких особливе місце займає видана в Україні та перевидана в США “Молекулярна патологія білка”. Поява робіт подібного рівня сприяє зростанню авторитету нашої країни в світі. Тому вважаю, що розглянутий комплекс повною мірою відповідає вимогам до робіт на здобуття Державної премії України в галузі науки і техніки.

Товкач Федір Іванович, заступник директора Інституту мікробіології і вірусології НАН України, завідувач відділу молекулярної генетики бактеріофагів, д.б.н

Хайтович Микола Валентинович

Дослідження, проведені групою фахівців в галузі біохімії, біофізики, фізіології та медицини надзвичайно актуальні, оскільки авторами встановлено роль механізмів молекулярного та клітинного пошкодження під дією негативних чинників сучасного довкілля в ґенезі хвороб цивілізації, які визначають смертність населення, зниження якості життя (артеріальної гіпертензії, цукрового діабету, хвороби Альцгеймера, онкологічних захворювань тощо) та розроблено шляхи їх корекції.
Особливий інтерес викликають отримані авторами дані щодо значення поліморфізмів генів, які кодують субодиниці протеасоми у формуванні спадкової схильності до первинної артеріальної гіпертензії, основної причини фатальних серцево-судинних ускладнень. Це націлює на можливість розробки принципово нових методів терапії на основі корекції внутрішньоклітинних сигнальних шляхів. Надзвичайно важливі дані отримані щодо порушень гомеостазу кальцію в нейронах при хворобі Альцгеймера.
Робота заслуговує високої оцінки, а авторський колектив - присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.
Хайтович Микола Валентинович
доцент кафедри педіатрії №4, завідувач науково-дослідного сектору Національного медичного університету імені О.О. Богомольця, доктор медичних наук, доцент

Гість

Актуальність комплексу робіт є беззаперечною, оскільки стрімке поширення новітньої групи так званих хронічних неінфекційних захворювань становить вкрай гостру проблему для сучасного суспільства, а вузьковідомчі підходи до з’ясування причин цього явища виявилися неефективними. Внаслідок співпраці висококваліфікованих фахівців в галузі фізіології, біохімії, екології та медицини створено багаторівневий підхід до вирішення задачі, вкрай актуальної як з науково-пізнавальної, так і з соціальної точок зору. Науковий рівень роботи, наукова та практична вагомість отриманих даних, високий рівень опублікованості в провідних фахових виданнях дозволяють високо оцінити роботу та підтримати її висунення на присудження Державної премії України 2010 року.
Поліщук Валерій Петрович
Завідуючий кафедрою вірусології
біологічного факультету
Київського національного університету імені Тараса Шевченка
Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки,
професор, доктор біологічних наук

Карпов О.В.

Комплекс робіт “Молекулярні механізми порушення метаболізму білків: причини, наслідки та шляхи корекції” присвячено госторо актуальному питанню – з’ясуванню причин спалаху та поширення характерної для сучасного суспільства групи захворювань. Робота є унікальною за як спектром охоплення матеріалу, так і за виключно високим рівнем виконаних досліджень. Вперше обгрунтовано принцип взаємоузгодженості ключових механізмів процесингу білка, на прикладі конкретних захворювань розглянуто наслідки порушення цієї взаємоузгодженості. Отримані дані дали змогу пояснити шляхи та основні фактори негативного впливу довкілля, причому особливої уваги приділено хронічному виснаженню опірності організму низькими, допороговими дозами характерних ждя урбанізованого середовища забруднень. Виключно високий рівень проведених біохімічних, фізіологічних, медичних та екологічних досліджень, високий рівень визнання отриманих даних в світі, комплексний та багаторівневий підхід до вирішення складної та вкрай актуальної проблеми заслуговують найвищої оцінки, а авторський колектив - присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.
Карпов Олександр Вікторович
Професор кафедри біотехнології мікробного синтезу НУХТ
Лауреат Державної премії України в галузі науки і техніки.Заслужений діяч науки і техніки,
доктор біологічних наук, професор

Гість

Presented work of Ukrainian scientists seems to be of grate fundamental and practical significance. It was a very nice and successful trial to connect the influence of environmental factors which are one of the main affecters oh human health in modern world with such globally spread diseases as cancer, autoimmune disorders, amiloidosis of central neuronal system, inflammatory diseases etc. With their investigations the essential practical basis for understanding of molecular mechanisms of pathologies as well as causes of spreading of diseases was made. The work provides wide spectrum of modern techniques developed for diagnosis and treatment of variety of pathologies as well as new approaches for effective correction and normalization of particular abnormal processes of diseases. On of the fascinating part is dedicated to investigations of allele polymorphisms of the genes which are contributed to formation of familial predisposition to arterial hypertension as a main risk factor of atherosclerosis and myocardial infarct. It is well known that different versions of a gene may lead to slight differences in the proteins, but strongly contribute to risk of developing various diseases including cancer. Genetic differences also influence how patients process medication, impacting proper dosage, effectiveness and the presence of potential harmful side effects, therefore the individual polymorphism detection provides powerful instrument for so called personalized medicine which attempts to provide us not only with most favorable way of treatment but perhaps with possibility of prevention of many diseases in future.
With mentioned above I would very much like to recommend this work to be awarded with State premium.

Surova Olga, PhD
Postdoctoral fellow,
Institute of Environmental Medicine, Division of Toxicology
Karolinska Institute, Stockholm, Sweden

Гість

One of the most interesting and sane scientific topics being investigated in Ukraine. Also, a possibility to link together different normal and pathological states, which have a common biochemical background. A good correlation between the ideas, their practical realization and applied value. Rewarding this scientific work will result in further understanding of interplay between environment, molecular basis of organization of life and acute medical problems.

Vyacheslav Zagoriy, PhD, Dr. rer. nat.
Senior postdoctoral fellow,
Max Planck Institute of Molecular Cell Biology, Dresden, Germany

гість

З одного боку старіння населення, з другого – згубний вплив цивілізаційних факторів у всьому світі призводить до зміни у структурі захворюваності. Цьому сприяють як генетичні фактори схильності до патологічних процесів так і різноманітні зовнішні чинники. В представленому комплексі наукових праць на основі багаторічних досліджень міжмолекулярної взаємодії з різних точок зору біологами та лікарями зроблена, в цілому, успішна спроба виявити причинно-наслідковий зв'язок та вивчити універсальний механізм так званих метаболічних «захворювань цивілізації». Заслуговують на увагу нові підходи та нові методи лікування, які розробляються на основі наукових знань, отриманих в результаті цих досліджень. На мою думку із всіх представлених робіт – ця робота має найбільш перспективне гуманістичне спрямування і заслуговує на присудження Держаної премії України в галузі науки та техніки.
Дзісь Р.П., доктор медичних наук, старший науковий співробітник інституту патології крові та трансфузійної медицини АМН України

Протасов О.О., проф. д.б.н.

Оригінальний підхід до важливої проблеми. Стає все більш очевидним, що значна частина, а можливо і більшість порушень у діяльності оргазму пов’язане саме з екологічними проблемами. В роботі пов’язані екологічні і фізіолого-біохімічні аспекти. Як еколог, вважаю, що в даному циклі робіт дуже важливими є монографічні роботи І.Р. Алєксєєнко, в яких глибоко розглянуто проблеми глобальної екології. В цілому весь цикл є дуже органічно пов’язаним комплексом наукових праць.
Вважаю, що запропонована колективна робота заслуговує на присудження Державної премії України в галузі науки і техніки.

Протасов Олександр Олексійович, доктор біологічних наук, професор, зав. лабораторією технічної гідробіології Інституту гідробіології НАН України