Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)

У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених у ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України» і спрямованих на розкриття ролі цитоскелета в забезпеченні структурної й сигнальної організації еукаріотичних клітин. Розглянуто можливості використання цито...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Дата:	2025
Автор:	Ємець, А.І.
Формат:	Стаття
Мова:	Ukrainian
Опубліковано:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2025
Назва видання:	Вісник НАН України
Теми:	З кафедри Президії НАН України
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208587
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.) / А.І. Ємець // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 9. — С. 43-49. — Бібліогр.: 31 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-208587
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-2085872025-11-03T01:02:06Z Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.) The cytoskeleton as an intracellular regulator and target for biologically active compounds (transcript of scientific report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, July 2, 2025) Ємець, А.І. З кафедри Президії НАН України У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених у ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України» і спрямованих на розкриття ролі цитоскелета в забезпеченні структурної й сигнальної організації еукаріотичних клітин. Розглянуто можливості використання цитоскелета як мішені для пошуку природних і синтетичних біологічно активних речовин. The report presents the current results of fundamental research conducted at the Institute of Food Biotechnology and Genomics of the National Academy of Sciences of Ukraine and aimed at revealing the role of the cytoskeleton in ensuring the structural and signaling organization of eukaryotic cells. The possibilities of using the cytoskeleton as a target for natural and synthetic biologically active substances are considered. 2025 Article Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.) / А.І. Ємець // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 9. — С. 43-49. — Бібліогр.: 31 назв. — укр. 1027-3239 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208587 https://doi.org/10.15407/visn2025.09.043 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Ukrainian
topic	З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України
spellingShingle	З кафедри Президії НАН України З кафедри Президії НАН України Ємець, А.І. Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.) Вісник НАН України
description	У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених у ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України» і спрямованих на розкриття ролі цитоскелета в забезпеченні структурної й сигнальної організації еукаріотичних клітин. Розглянуто можливості використання цитоскелета як мішені для пошуку природних і синтетичних біологічно активних речовин.
format	Article
author	Ємець, А.І.
author_facet	Ємець, А.І.
author_sort	Ємець, А.І.
title	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)
title_short	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)
title_full	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)
title_fullStr	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)
title_full_unstemmed	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)
title_sort	цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні президії нан україни 2 липня 2025 р.)
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
publishDate	2025
topic_facet	З кафедри Президії НАН України
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/208587
citation_txt	Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.) / А.І. Ємець // Вісник Національної академії наук України. — 2025. — № 9. — С. 43-49. — Бібліогр.: 31 назв. — укр.
series	Вісник НАН України
work_keys_str_mv	AT êmecʹaí citoskeletâkvnutríšnʹoklítinnijregulâtorímíšenʹdlâbíologíčnoaktivnihspolukstenogramadopovídínazasídanníprezidíínanukraíni2lipnâ2025r AT êmecʹaí thecytoskeletonasanintracellularregulatorandtargetforbiologicallyactivecompoundstranscriptofscientificreportatthemeetingofthepresidiumofnasofukrainejuly22025
first_indexed	2025-11-03T02:06:04Z
last_indexed	2025-11-04T02:04:51Z
_version_	1847823582126669824
fulltext	ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 9 43 doi: https://doi.org/10.15407/visn2025.09.043 ЦИТОСКЕЛЕТ ЯК ВНУТРІШНЬОКЛІТИННИЙ РЕГУЛЯТОР І МІШЕНЬ ДЛЯ БІОЛОГІЧНО АКТИВНИХ СПОЛУК Стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2 025 року У доповіді наведено актуальні результати фундаментальних досліджень, проведених у ДУ «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН України» і спрямованих на розкриття ролі цитоскелета в забезпеченні структурної й сигнальної організації еукаріотичних клітин. Розглянуто можливості використання цитоскелета як мішені для пошуку природних і синтетичних біологічно активних речовин. Шановні члени Президії! Шановні колеги! Як відомо, розроблення будь-якої нової технології ґрунтується передусім на результатах фундаментальних досліджень. Мою сьогоднішню доповідь присвячено вивченню такої дуже важ- ливої внутрішньоклітинної структури, як цитоскелет, його бу- дови, функцій та ролі в забезпеченні структурної й сигнальної організації еукаріотичних клітин, а також новим підходам та розробкам, які постають на основі отриманих нами результатів дослідження цієї структури. Що ж таке цитоскелет? Це каркас, який пронизує кожну клі- тину нашого організму і має досить складну структуру (рис. 1). Цитоскелет являє собою мережу різних білкових волокон, яка виконує різноманітні функції: підтримує або змінює форму клі- тини; фіксує деякі органели в певних положеннях; забезпечує рух цитоплазми та везикул у клітині; уможливлює рух клітини у відповідь на подразники тощо. У цитоскелеті є три основні види компонентів: актино ві філаменти, або мікрофіламенти, проміжні філаменти, які бувають різних типів, та тубулінові мі- кротрубочки. Кожна з цих структур є полімерною і складається з окремих білків. Вивчення саме цих білків є вкрай важливим для науковців. З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИНАН УКРАЇНИ ЄМЕЦЬ Алла Іванівна — член-кореспондент НАН України, завідувач відділу клітинної біології та біотехнології Державної установи «Інститут харчової біотехнології та геноміки НАН Україн и» 44 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (9) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ Цитоскелет виконує такі основні функції: • визначає форму і підтримує об’єм клітини; • бере участь у процесах росту, поділу та ди- ференціації клітин, що дуже важливо, оскіль- ки якщо клітина ділиться коректно, вона й функціонує правильно, не перетворюючись на ракову, як це притаманно організму тварин і людини; • забезпечує внутрішньоклітинну організа- цію і логістичну функцію — транспорт органел і везикул, тобто цитоскелет можна порівняти з рейками, по яких спрямовано рух різних орга- нел у потрібні місця; • бере участь у забезпеченні руху клітини; • контролює відкладання клітинної ст інки у рослин та респірацію, тобто дихання рослин- них клітин; • опосередковує відповідь клітини на біо- тичні та абіотичні стресові фактори. Оскільки наші дослідження було сфокусо- вано переважно на рослинних об’єктах, ми сьогодні розглянемо цитоскелет рослинних клітин, який має певні відмінності від цитоске- лету тваринних клітин. У рослин є своя специфіка: вони нерухомі, а також не мають, наприклад, нігтів, кігтів, пір’я, волосся чи нейронів, до складу яких входять білки проміжних філаментів. Тому однією з найголовніших особливостей цитоскелета рос- линних клітин є те, що він складається пере- важно з мікротрубочок та актинових мікро- філаментів, що взаємодіють між собою, і не містить проміжних філаментів, притаманних тваринним клітинам. Хоча слід зазначити, що деякі білки, подібні до проміжних філаментів, а також ламіни (один із типів білків, що нале- жить до цих структур) знайдено й у рослин. У рослинних клітин, на відміну від тваринн их, немає також центріолей — циліндричних ор- ганел, що входять до складу клітинного цен- тру, або центросоми. Це зумовлює особливості формування мітотичного веретена та фраг- мопласту під час поділу клітин. До того ж у рослин цитоскелет взаємодіє з жорсткою клі- тинною стінкою, що обмежує рух клітини, але водночас забезпечує її механічну стабільність та слугує захисним бар’єром. І саме такі еволюційні особливості визнача- ють ключову роль цитоскелета в рості і розви- тку рослин, а також у формуванні їхньої відпо- віді на різні стресові фактори. Проведені нами фундаментальні дослідження з вивчення про- цесів функціонування цитоскелета дозволили розробити певні біотехнологічні підходи, які дають змогу регулювати відповідь клітини і за- галом рослинного організму на різні біотичні та абіотичні виклики. Як уже зазначалося, клітинний поділ зале- жить від коректного функціонування цитоске- лета клітини, і нами було показано, з яких саме елементів складаються центри, в яких форму- ється мітотичне веретено поділу в рослин. За відсутності центріолей у рослин мітотичне веретено поділу формується безпосередньо в Рис. 1. Основні компоненти цитоскелета: мікрофіламенти, мікротрубочки та проміжні філаменти (LibreTexts. https://surli.cc/ejxyhz ) ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 9 45 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ так званих центрах організації мікротрубочок, розташованих безпосередньо в цитоплазмі, в результаті активації і взаємодії певних білків, що й приводить до утворення веретеноподіб- ної структури. Мікротрубочки складаються з основного білка — тубуліну, який є димером. Його α- і β-субодиниці полімеризуються, утворюючи довгі ланцюги — протофіламенти. Зазвичай 13 протофіламентів, розміщуючись по колу, утво- рюють порожнисту циліндричну структуру мікротрубочки (рис. 2). Ключову роль у про- цесі збирання мікротрубочок у рослинних клі- тин відіграє білок γ-тубулін, який входить до складу центрів їх організації. Вивчаючи саме ці структури, ми знайшли деякі речовини, які до- зволили нам у подальшому регулювати функ- ціонування рослинного організму [1, 2]. Крім того, нами вперше було виявлено функціональну роль деяких посттрансляцій- них модифікацій тубуліну. Встановлено, що фосфорилювання тубуліну, як основного білка мікротрубочок [3, 4], відбувається переважно по тирозинових залишках, а не по серинових чи треонінових, як у тваринних організмів. З’ясувалося, що саме ця модифікація залучена до відповіді рослин на дію холоду [5]. Розуміючи, що фосфорилювання — це важ- лива посттрансляційна модифікація, прита- манна майже всім білкам, і саме вона специфіч- но регулює функції цитоскелета, нами знайде- но речовини, які безпосередньо впливають на перебіг цього процесу, — інгібітори тирозин- кіназ і фосфатаз, та встановлено, як саме вони регулюють організацію і функціонування мі- кротрубочок [6, 7]. Це допомогло нам у подаль- шому розробити нові підходи до підвищення частоти генетичної трансформації у рослин. Зважаючи на те, що однією з найважливіших функцій цитоскелета є відповідь на різнома- нітні стресові фактори, ми дослідили, як саме він реагує на екстремальні температури, вплив важких металів, а також на дію ультрафіолету В. Нами показано, що цитоскелет рослинних клітин реагує на всі ці виклики, переорієнто- вується, що й зумовлює резильєнтність орга- нізмів рослин, тобто їхню стійкість до стре- сових чинників. І ми знайшли молекулу, яка є ключовою в цьому сигнальному каскаді, — це монооксид азоту (NO) [8—11]. Крім того, нами вперше було показано, що за певної дії NO відбувається ще одна посттрансляційна моди- фікація — нітрування тубуліну. За цикл робіт за цією тематикою в 2019 р. нашому науково- му колективу було присуджено премію імені М.Г. Холодного НАН України. Далі ми вирішили дослідити, як цитоскелет може бути задіяний у розвитку автофагії. На- гадаю, що за відкриття механізмів автофагії у 2016 р. японському вченому Йосінорі Осумі було присуджено Нобелівську премію з фізіо- логії та медицини. Автофагія — це цілком природний клітин- ний процес «самопоїдання», за допомогою яко- го клітини очищуються від пошкоджених мо- лекул, токсичних « відходів» або вже непотріб- них для життєдіяльності елементів. Для цього в клітині утворюються автофагосоми — мемб- Рис. 2. Схематична структура мікротрубочок (Th e Mittermaier Lab. https://www.mcgill.ca/mittermaierlab/research) 46 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (9) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ ранні везикули, які оточують компоненти, що підлягають утилізації. Нами показано, що до руху автофагосоми залучено мікротрубочки, тобто цитоскелет дійсно бере участь у процесі автофагії, зокрема під дією стресу [12]. Важливою науковою проблемою є вирощу- вання рослин в умовах космосу. Ми зацікави- лися питанням, як рослинні клітини реагують на змінення гравітації, і провели порівняльні дослідження того, як автофагія відбувається в нормі та під дією гравітаційного стресу. Нами також досліджено , як саме на рівні геному екс- пресуються гени, залучені до розвитку автофа- гії, і як еволюційно ці гени з’явилися у рослин у відповідь на їхній нерухомий спосіб життя [13]. Тепер розглянемо цитоскелет як мішень для біологічно активних сполук. Як відомо, для лікування ракових захворювань викорис- товують, зокрема, антимітотичні препарати, оскільки вони, взаємодіючи з тубуліном мі- кротрубочок, зупиняють процес поділу кліти- ни і не дають їй неконтрольовано ділитися та метастазувати. Серед таких речовин найбільш поширеними в медичній практиці є таксол, вінкристин та вінбластин. Ми встановили, що антимітотичні сполуки можуть бути та- кож ефективними гербіцидами, селективними агентами в генетичній інженерії; агентами для підвищення частоти генетичної трансформа- ції; індукторами поліплоїдизації клітин, фунгі- цидами та нематоцидами. Коли дослідники створюють гербіциди, пе- ред ними стоїть завдання знайти речовини, які є високоселективними до рослин (мають вражати лише бур’яни) і нетоксичними для тваринного і людського організму. Таким кри- теріям відповідають динітроаніліни і фосфо- роаміди [14]. У співпраці з нашими колегами з Інституту органічної хімії НАН України, які надали нам для досліджень різні динітроані- лінові сполуки, було проведено їх скринінг, вивчено, як вони взаємодіють із тубуліном, і виокремлено серед них найбільш ефективні та найбільш селективні щодо певних груп од- нодольних і дводольних рослинних організмів, що є бур’янами [15]. Антимітотичні сполуки можна використо- вувати і в генній інженерії як селективні агенти [16]. Ми отримали мутантні лінії рослин за ге- нами білків мікротрубочок і продемонструва- ли, що вони мають стійкість до різних класів гербіцидів, зокрема й фенілкарбаматних [1]. Спочатку ми спробували перенести цю ознаку за допомогою методів соматичної гібридизації. Це дуже тонкий, можна сказати ювелірний, ме- тод, коли беруть клітини від двох різних рос- лин і зливають їх одна з одною, а далі дивлять- ся, чи здатні ці гібридні клітини успадковувати гени, які намагаються перенести. Нам це вда- лося зробити, тобто ми перенесли ознаку стій- кості до гербіцидів в інші види рослин [17], і це навело нас на думку використати ці гени для подальшого створення векторних конструкцій для генетичної трансформації. Ми клонували мутантний ген тубуліну, зробили векторні кон- струкції, провели трансформацію різних видів рослин (льон, ячмінь, просо та ін.) і довели, що саме цей селективний маркерний ген є безпеч- ною альтернативою генам стійкості до антибі- отиків у генетичній інженерії [18]. Вивчаючи ці процеси, ми помітили, що якщо зупинити поділ клітини на певній стадії, мож- на отримати так звані мікропротопласти. Це корисно в разі, якщо потрібно перенести полі- генні ознаки, тобто не один ген, а відразу кіль- ка генів від одного організму до іншого. І ми розробили метод такого перенесення за допо- могою мікропротопластів [19]. Серед речовин, що підвищують частоту ге- нетичної трансформації, нами знайдено ті, які регулюють процес фосфорилювання. Це важ- ливо, оскільки генетичну трансформацію мож- на здійснювати кількома різними шляхами, од ин з яких — це використання агробактерій. Коли агробактерія проникає в клітину, вона пе- реносить туди ген інтересу, і ми з’ясували, що, регулюючи за допомогою певних інгібіторів процес фосфорилювання цитоскелета, можна підвищити частоту генетичної трансформації [20]. Серед речовин, які специфічно зупиняють мітоз на певній стадії, якраз і були цікаві для нас з точки зору поліплоїдизації, тобто збіль- ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 9 47 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ шення кількості хромосом. Класичним агентом поліплоїдизації є колхіцин, який видобувають із пізньоцвіту осіннього (Colchicum autumnale), але він надзвичайно токсичний і для рослин, і для людини, а також має низьку афінність до тубуліну. Гарними індукторами поліплоїдизації виявилися сполуки — представники динітроа- нілінового ряду. Крім того, нами показано, що, використовуючи їх, можна значно підвищити вихід ефірних олій з лікарських рослин [21]. Також було проведено подібні дослідження з перспективною енергетичною культурою — міскантусом. Річ у тім, що Miscanthus giganteus має 57 хромосом, тобто непарне число, а отже, з нього не можна отримувати насіння. Ми його поліплоїдизували, тобто збільшили вдвічі кіль- кість хромосом — до 114, і одержали лінії цієї рослини з більшою біомасою, що сприяє підви- щенню виходу біоетанолу [22, 23]. Що стосується використання антимітотич- них сполук як фунгіцидів і нематоцидів, то, досліджуючи разом з колегами з Інституту мікробіології і вірусології ім. Д.К. Заболотного НАН України розроблені ними біостимулято- ри природного походження, ми помітили, що ці авермектинвмісні препарати надзвичайно ефективно підвищують стійкість пшениці до посухи, а також до сольового стресу. Ми заці- кавилися, яка саме речовина в препараті може бути тригером, що запускає процеси підви- щення стресостійкості. Однією з таких сполук виявився івермектин — відомий протипара- зитарний препарат, за відкриття якого було присуджено Нобелівську премію 2015 р. Нами було досліджено, як рослинні клітини реагу- ють на дію івермектину, знайдено сайт його взаємодії з тубуліном і показано, що рослини (зокрема, арабідопсис) є малочутливими до дії цієї речовини [24]. Потім ми з’ясували, як івермектин діє на фітопатогени, зокрема штами фітопатогенних грибів роду Fusarium — збудників найпошире- ніших грибних хвороб, що вражають важливі зернові й овочеві культури, вперше виявивши специфічність його зв’язування з грибним ту- буліном [25], що відкриває можливості для по- дальшого пошуку ефективних фунгіцидів. Далі, враховуючи те, що крім грибних фіто- патогенів, рослини часто потерпають від нема- тод, ми вперше встановили, що фітонематоди також дуже вразливі до дії івермектину. І ще один напрям наших робіт, про який я хотіла б сьогодні розповісти, — це візуалізація мікротрубочок за допомогою квантових точок для імунофлуоресцентних досліджень у живих клітинах. Нами розроблено метод «зеленого синтезу» для отримання таких квантових то- чок, всебічно досліджено їх [26—29] та створе- но кон’югати між срібловмісними квантовими точками і антитілами проти тубуліну [30]. Цей метод дає змогу швидко візуалізувати структу- ри [31] безпосередньо в живих клітинах [30]. На завершення свого виступу наведу сло- ва президентки Європейської дослідницької ради Марії Лептін на нещодавньому засіданні Єврокомісії в Брюсселі: «Фундаментальні до- слідження — це не розкіш. Вони є основою ін- новацій». Цей вислів свідчить про розуміння керівництвом ЄС того, що довгострокові сус- пільні вигоди та економічне зростання ґрунту- ються на фундаменті, закладеному науковими дослідженнями, спрямованими на розуміння природи та розширення людських знань, на- віть якщо вони не мають негайного комерцій- ного застосування. Дякую за увагу! За матеріалами засідання підготувала О.О. Мележик 48 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2025. (9) З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ REFERENCES 1. Yemets A., Stelmakh O.A., Kundelchuk O.P., Blume Ya.B. Obtaining and analysis of isopropyl-N-phenyl carbamate re- sistant lines of Nicotiana species. Cell Biol. Int. 2003. 27(3): 307—310. https://doi.org/10.1016/S1065-6995(02)00348-7 2. Yemets A., Stelmakh O., Blume Ya. Eff ects of the herbicide isopropyl-N-phenyl carbamate on microtubules and MTOCs in lines of Nicotiana sylvestris resistant and sensitive to its action. Cell Biol. Int. 2008. 32(6): 623—629. https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2008.01.012 3. Blume Ya., Yemets A., Sheremet Ya., Nyporko A., Sulimenko V., Sulimenko T., Draber P. Exposure of beta-tubulin re- gions defi ned by antibodies on Arabidopsis thaliana microtubule protofi lament model and in the cells. BMC Plant Biol. 2010. 10: 29. https://doi.org/10.1186/1471-2229-10-29 4. Karpov P.A., Nadezhdina E.S., Yemets A.I., Matusov V.G., Nyporko A.Yu., Shashina N.Yu., Blume Ya.B. Bioinformatic search of plant microtubule- and cell cycle related serine-threonine protein kinases. BMC Genomics. 2010. 11(1): 14. https://doi.org/10.1186/1471-2164-11-S1-S14 5. Blume Ya., Yemets A., Sulimenko V., Sulimenko T., Chan J., Lloyd C., Dráber P. Tyrosine phosphorylation of plant tubulin. Planta. 2008. 229(1): 143—150. https://doi.org/10.1007/s00425-008-0816-z 6. Sheremet Ya.A., Yemets A.I., Vissenberg K., Verbelen J.-P., Blume Ya.B. Eff ects of inhibitors of serine/threonine protein kinases on Arabidopsis thaliana root morphology and microtubule organization in its cells. Cell Tiss. Biol. 2010. 4: 399—409. https://doi.org/10.1134/S1990519X10040139 7. Yemets A., Sheremet Ya., Vissenberg K., Van Orden J., Verbelen J.-P., Blume Ya.B. Eff ects of tyrosine kinase and phos- phatase inhibitors on microtubules in Arabidopsis root cells. Cell Biol. Int. 2008. 32(6): 630—637. https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2008.01.013 8. Yemets A.I., Krasylenko Yu.A., Lytvyn D.I., Sheremet Ya.A., Blume Ya.B. Nitric oxide signaling via cytoskeleton in plants. Plant Sci. 2011. 181(5): 545—554. https://doi.org/10.1016/j.plantsci.2011.04.017 9. Lytvyn D.I., Raynaud C., Yemets A.I., Bergounioux C., Blume Ya.B. Involvement of inositol biosynthesis and nitric oxide in the mediation of UV-B induced oxidative stress. Front. Plant Sci. 2016. 7: 430. https://doi.org/10.3389/fpls.2016.00430 10. Blume Ya.B., Krasylenko Yu.A., Demchuk O.M., Yemets A.I. Tubulin tyrosine nitration regulates microtubule organiza- tion in plant cells. Front. Plant Sci. 2013. 4: 530. https://doi.org/10.3389/fpls.2013.00530 11. Krasylenko Yu.A., Yemets A.I., Blume Ya.B. Nitric oxide synthase inhibitor L-NAME aff ects Arabidopsis root growth, morphology, and microtubule organization. Cell Biol. Int. 2019. 43(9): 1049—1055. https://doi.org/10.1002/cbin.10880 12. Olenieva V., Lytvyn D., Yemets A., Bergounioux C., Blume Y. Tubulin acetylation accompanies autophagy development induced by diff erent abiotic stimuli in Arabidopsis thaliana. Cell Biol. Int. 2017. 43(9): 1056—1064. https://doi.org/10.1002/cbin.10843 13. Yemets A., Shadrina R., Blume R., Plokhovska S., Blume Ya. Autophagy formation, microtubule disorientation, and al- teration of ATG8 and tubulin gene expression under simulated microgravity in Arabidopsis thaliana. npj Microgravity. 2024. 10(1): 31. https://doi.org/10.1038/s41526-024-00381-9 14. Blume Ya.B., Yemets A.I., Nyporko A.Yu., Baird W.V. Structural modeling of plant α-tubulin interaction with dinitroan- ilines and phosphoroamidates. Cell Biol. Int. 2003. 27(3): 171—174. https://doi.org/10.1016/S1065-6995(02)00298-6 15. Ozheredov S.P., Yemets A.I., Brytsun V.M., Ozheredova I.P., Lozynsky M.O., Blume Ya.B. Screening of new 2,4- and 2,6-dinitroaniline derivates for phytotoxicity and antimitotic activity. Cytol. Genet. 2009. 43(10): 297—304. https://doi.org/10.3103/S0095452709050016 16. Yemets A., Radchuk V., Bayer O., Bayer G., Pakhomov A., Baird V.W., Blume Ya.B. Development of transformation vectors based upon a modifi ed plant α-tubulin gene as the selectable marker. Cell Biol. Int. 2008. 32(5): 566—570. https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2007.11.012 17. Yemets A.I., Blume Ya.B., Kundelchuk O.P., Smertenko A.P., Solodushko V.A., Rudas V.A., Gleba Yu.Yu. Transfer of amiprophosmethyl resistance from Nicotiana plumbaginifolia mutant by somatic hybridisation. Th eor. Appl. Genet. 2000. 100(6): 847—857. https://doi.org/10.1007/s001220051361 18. Yemets А.І., Baird W.V., Blume Ya.B. Modifi ed tubulin genes as selectable markers for plant transformation. In: Th e Plant Cytoskeleton: Key Tool for Agro-Biotechnology. Springer, 2008. P. 435—454. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8843-8_21 19. Yemets А.І., Blume Ya.B. Antimitotic drugs for microprotoplast-mediated chromosome transfer in plant genomics, cell engineering and breeding. In: Blume Ya.B., Baird W.V., Yemets A.I., Breviario D. (eds) Th e Plant Cytoskeleton: Key Tool for Agro-Biotechnology. Springer, 2008. P. 419—434. https://doi.org/10.1007/978-1-4020-8843-8_20 20. Yemets A.I., Fedorchuk V.V., Blume Y.B. Enhancement of Agrobacterium-mediated transformation of plants using tri- fl uoperazine and genistein—protein kinase inhibitors. Cytol. Genet. 2016. 50(2): 1—7. https:// doi.org/10.3103/S0095452716010047 ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2025, № 9 49 З КАФЕДРИ ПРЕЗИДІЇ НАН УКРАЇНИ 21. Mitrofanova I.V., Zilbervarg I.R., Yemets A.I., Mitrofanova O.V., Blume Ya.B. Th e eff ects of dinitroaniline and phospho- roamidate herbicides on polyploidization in vitro of Nepeta plants. Cell Biol. Int. 2003. 27(3): 229—231. https://doi.org/10.1016/s1065-6995(02)00317-7 22. Melnychuk O.V., Ozheredov S.P., Rakhmetov D.B., Yemets A.I., Blume Ya.B. Induction of polyploidy in giant Miscan- thus (Miscanthus×giganteus Greef et Deu.). Proc. Latv. Acad. Sci. Sect. B: Nat. Exact. Appl. Sci. 2020. 74(3): 206—214. https://doi.org/10.2478/prolas-2020-0032 23. Melnychuk O.V., Ozheredov S.P., Rakhm etov D.B., Rakhmetova S.O., Yemets A.I., Blume Ya.B. Th e technology used for synthetic polyploid production of miscanthus as cellulosic biofuel feedstock. Open Agriculture Journal. 2020. 14: 164—173. https://doi.org/10.2174/1874331502014010164 24. Kustovskiy Ye., Karpov P., Blume Ya., Yemets A. Ivermectin aff ects Arabidopsis thaliana microtubules through predicted binding site of β-tubulin. Plant Physiol. Biochem. 2024. 206(1): 108296. https://doi.org/10.1016/j.plaphy.2023.108296 25. Kustovskiy Ye.O., Buziashvili A.Y., Ozheredov S.P., Blume Ya.B., Yemets A.I. β-Tubulin of Fusarium as a potential target for realization of antifungal activity of ivermectin. Cytol. Genet. 2024. 58: 1—10. https://doi.org /10.3103/S009545272401002X 26. Vus K., Tarabara U., Danylenko I., Pirko Ya., Krupodorova T., Yemets A., Blume Ya., Turchenko V., Klymchuk D., Smertenko P., Zhytniakivska O., Trusova V., Petrushenko S., Bogatyrenko S., Gorbenko G. Silver nanoparticles as in- hibitors of insulin amyloid formation: A fl uorescence study. J. Mol. Liq. 2021. 342: 117508. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2021.117508 27. Garmanchuk L.V., Borovaya M.N., Nehelia A.O., Inomistova M., Khranovska N.M., Tolstanova G.M., Blume Ya.B., Yemets A.I. CdS quantum dots obtained by “green” synthesis: comparative analysis of toxicity and eff ects on the prolif- erative and adhesive activity of human cells. Cytol. Genet. 2019. 53(2) : 132—142. https://doi.org/10.3103/S0095452719020026 28. Garmanchuk L., Borova M., Kapush O., Dzhagan V., Valakh M., Blume Ya., Yemets A. “Green” synthesis of CdTe quan- tum dots and their eff ect on human and animal cells. Cytol. Genet. 2023. 57(3): 229—238. https://doi.org/10.3103/S0095452723030040 29. Borovaya M., Naumenko A., Horiunova I., Plokhovska S., Blume Y., Yemets A. “Green” synthesis of Ag2S nanoparticles, study of their properties and bioimaging applications. Appl. Nanosci. 2020. 10(12): 4931—4940. https://doi.org/10.1007/s132 04-020-01365-3 30. Borova M., Kapush O., Dzhagan V., Naumenko A., Blume Ya., Yemets A. Conjugates of biofabricated Ag2S quantum dots with monoclonal antibodies for microtubule visualization. Cytol. Genet. 2025. 59(4): 359—368. https://doi.org/10.3103/S0095452725040036 31. Yemets A., Plokhovska S., Pushkarova N., Blume Ya. Quantum dot-antibody conjugates for immunofl uorescence stud- ies of biomolecules and subcellular structures. J. Fluoresc. 2022. 32(5): 1713—1723. https://doi.org/10.1007/s10895-022-02968-5 Alla I. Yemets Institute of F ood Biotechnology and Genomics of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6887-0705 THE CYTOSKELETON AS AN INTRACELLULAR REGULATOR AND TARGET FOR BIOLOGICALLY ACTIVE COMPOUNDS Transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, July 2, 2025 Th e report presents the current results of fundamental research conducted at the Institute of Food Biotechnology and Ge- nomics of the National Academy of Sciences of Ukraine and aimed at revealing the role of the cytoskeleton in ensuring the structural and signaling organization of eukaryotic cells. Th e possibilities of using the cytoskeleton as a target for natural and synthetic biologically active substances are considered. Cite this article: Yemets A.I. Th e cytoskeleton a s an intracellular regulator and target for biologically active compounds (transcript of scientifi c report at the meeting of the Presidium of NAS of Ukraine, July 2, 2025). Visn. Nac. Akad. Nauk Ukr. 2025. (9): 43—49. https://doi.org/10.15407/visn2025.09.043

Цитоскелет як внутрішньоклітинний регулятор і мішень для біологічно активних сполук (стенограма доповіді на засіданні Президії НАН України 2 липня 2025 р.)

Репозитарії

Схожі ресурси