Ukr.Biochem.J. 2025; Том 97, № 5, вересень-жовтень, c. 7-29

doi: https://doi.org/10.15407/ubj97.05.007

Відділ біохімії м’язів: каліксарени як модулятори енергозалежних Са(2+)-транспортних насосів у гладеньких м’язах

15.04.2026   Uncategorized

С. О. Костерін

Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, відділ біохімії м’язів, Київ;
e-mail: kinet@biochem.kiev.ua

Отримано: 12 травня 2025; Виправлено: 18 червня 2025;
Затверджено: 30 жовтня 2025; Доступно онлайн: 02 грудня 2025

У науково-історичному огляді, присвя­ченому новітнім здобуткам відді­лу біохімії м’язів Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, узагальнено результати міждисциплінарних досліджень внутрішньоклітинного кальцієвого гомеостазу у гладеньких м’язах (на прикладі міометрія), виконаних на стику біохімії, фізичної та органічної хімії, біофізики, а також математичного й комп’ютерного моделювання. Підкреслено, що розглянуті в роботі вибрані калікс[4]арени проявляють селективну дію як інгібітори Mg2+,АТР-залежних кальцієвої та натрієвої помп (електроензими Са2+,Mg2+-АТPаза; Na+,K+-АТPаза) плазматичної мембрани гладеньком’язових клітин, що надає можливість для забезпечення керованої модуляції внутрішньоклітинного Ca2+-гомеостазу та скоротливої активності міометрія. Одержані дані також вказують на те, що вибрані калікс[4]арени можна розглядати як сполуки, що є доцільними для ефективного дослідження функціонування мітохондрій у гладеньком’язових клітинах, зокрема механізмів трансмембранного обміну Ca2+, закономірностей формування мембранного потенціалу та внеску цих субклітинних структур у контроль механокінетики циклу «скорочення–розслаблення». Показано, що деякі калікс[4]арени діють як ефектори АТРазної активності скоротливих протеїнів; вони протектують цю активність від інгібувального впливу іонів важких металів. Сукупність результатів, що були одержані, окреслює біохімічні підходи до тонкої регуляції кальцієвих потоків і скоротливості гладенького м’яза та підкреслює потенціал калікс[4]аренів як селективних «молекулярних платформ», корисних для дослідження фундаментальних і прикладних (у галузі біомедицини) проблем сучасної фізико-хімічної біології м’язів.

Ключові слова: , , , ,

Посилання:

  1. Kosterin SO, Babich LG, Shlykov SG, Danylovych IuV, Veklich ТО, Mazur YuYu. Biochemical properties and regulation of smooth muscle cell Са2+-transporting systems. K.: Science opinion, 2016. 210 р.
  2. Kosterin SO, Kalchenko VI, Veklich ТО, Babich LG, Shlykov SG. Calixarenes as modulators of ATP-hydrolyzing systems of smooth muscles. K.: Science opinion, 2019. 256 р.
  3. Veklich TO, Rodik RV, Tsymbaluk OV, Shkrabak OA, Maliuk OV, Karakhim SO, Vyshnevskyi SH, Kalchenko VI, Kosterin SO. Thiacalix[4]arene С-1087 is the selective inhibitor of the calcium pump of smooth muscle cells plasma membrane. Ukr Biochem J. 2023;95(6):5-20. CrossRef
  4. Veklich TO, Labyntseva RD, Shkrabak OA, Tsymbaluk OV, Rodik RV, Kalchenko VI, Kosterin SO. Inhibition of Na+,K+-ATPase and activation of myosin ATPase by calix[4]arene C-107 cause stimulation of isolated smooth muscle contractile activity. Ukr Biochem J. 2020;92(1):21-30. CrossRef
  5. Tsymbaluk O, Veklich T, Maliuk O, Cherenok S, Kalchenko V, Kosterin S. Kinetic regularities of thiacalix[4]arene C-1193 action on Na+,K+-ATPase activity of the plasma membrane and contractile activity of the myometrium. Biol Stud. 2025;19(1):15-34. CrossRef
  6. Veklich TO, Cherenok SO, Tsymbaluk OV, Shkrabak OA, Karakhim SO, Selihova AI, Kalchenko VI, Kosterin SO. A new affine inhibitor of sodium pump thiacalix[4]arene С-1193 increases the intracellular concentration of Ca ions and modifies myometrium contractility. Ukr Biochem J. 2023;95(5):5-21. CrossRef
  7. Kosterin SO, Veklich TO, Kalchenko OI, Vovk AI, Rodik RV, Shkrabak OA. Kinetic regularities and a possible mechanism of ATP non-enzymatic hydrolysis induced by calix[4]arene С-107. Ukr Biochem J. 2024;96(3):108-121. CrossRef
  8. Shlykov SG, Babich LG, Yevtushenko ME, Karakhim SO, Kosterin SO. Modulation of myometrium mitochondrial membrane potential by calmodulin antagonists. Ukr Biochem J. 2014;86(1):29-41. CrossRef
  9. Sylenko AV, Shlykov SG, Babich LG, Chunikhin ОYu, Kosterin SO. Regulation of ionized calcium concentration in mitochondria matrix in the absence of exogenous Са2+. Ukr Biochem J. 2021;93(3):5-12. CrossRef
  10. Babich LG, Shlykov SG, Bavelska-Somak AO, Zagoruiko AG, Horid’ko TM, Kosiakova HV, Hula NM, Kosterin SO. Extramitochondrial ATP as [Ca2+]m and cardiolipin content regulator. Biochim Biophys Acta Biomembr. 2023;1865(8):184213. PubMed, CrossRef
  11. Danylovych YV, Danylovych HV, Kolomiets OV, Sviatnenko MD, Kosterin SO. Biochemical properties of H+-Ca2+-exchanger in the myometrium mitochondria. Curr Res Physiol. 2022;5:369-380. PubMed, PubMedCentral,CrossRef
  12. Danylovych YuV, Danylovych HV. Reactive nitrogen and oxygen species in biochemical processes of calcium transport and polarization of smooth muscle subcellular structures. K: Naukova dumka, 2019. 238 p.
Creative CommonsThis work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.