Лабораторію створено в 2024 р. на базі відділу молекулярних механізмів регуляції метаболізму клітини, заснованого в Інституті в 2004 р. за ініціативою доктора біологічних наук, професора Кравця Володимира Степановича. В лабораторії вивчаються молекулярні механізми організації сигнальних систем клітин рослин, досліджується роль ліпідної сигналізації у гормональній і стрес-регуляції метаболізму рослин та вплив ряду фітогормонів на регуляцію активності транспорту електронів мітохондрій рослин за умов дії стресів.
Основними напрямами наукової діяльності лабораторії є вивчення молекулярних механізмів регуляції метаболізму клітини, зокрема гормональної та стрес сигналізації. Об’єктами дослідження є модельна рослинна система Arabidopsis thaliana та ряд культурних рослин (ріпак, ячмінь, соя). У лабораторії проводяться актуальні дослідження по з’ясуванню механізмів впливу гормонів брасиностероїдів та цитокінінів на регуляцію ключових ланок метаболізму – від ранніх процесів рецепції сигналу і формування сигнальних месенджерів, до визначення змін у роботі ключових систем гомеостазу клітини – зокрема, функціонування дихального ланцюга мітохондрій. Останнім часом робота лабораторії сфокусована на дослідженні адаптаційних механізмів клітини до дії токсичних металів, зокрема цинку та міді. Забруднення важкими металами є одним із викликів воєнного стану. У лабораторії проводяться перспективні дослідженні по вивченню ролі цитокінінів у підвищенні стійкості рослин до умов стресу зумовленого дією токсичних металів, зокрема програмування адаптаційного гормонального профілю рослин.
Модель дії брасиностероїдів на метаболізм рослинної клітини
AA – аскорбінова кислота, APX – аскорбатпероксидаза, BR – брасиностероїд, CAT – каталаза, CDPK – кальційзалежна протеїнкіназа, DAG – діацилгліцерол, DGK – діацилгліцеролкіназа, GR – глутатіонредуктаза, GSH – відновлений глутатіон, GSSG – окиснений глутатіон, DHAR – дегідроаскорбатредуктаза, MAPK – мітоген-активована протеїнкіназа, MDHA – монодегідроаскорбінова кислота, MDHAR – монодегідроаскорбатредуктаза, NADPH – відновлений нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат, NADP+ – окиснений нікотинамідаденіндинуклеотидфосфат, NADPH-Ox. – НАДФН-оксидаза, PA – фосфатидна кислота, PC – фосфатидилхолін, PC-PLC – фосфатидилхолін-специфічна фосфоліпаза C, PChol – фосфохолін, SOD – супероксиддисмутаза.
Схематичне зображення клітинної сигналізації фосфатидної кислоти (ФК) у рослин
Гіпотетичні рецептори призводять до активації ферментів ліпідної стгналізації. Показано ключові приклади сигнальних подій, що регулюються ФК, у гормональній регуляції, також наведено індуковані ФК зміни мембрани та подальші події мембранного транспорту. Полярні “головки” ДАГ у мембрані позначено зеленим, полярні “головки” ФК — синім, а полярні “головки” інших ліпідів — рожевим кольором.
ABI1 — ABSCISIC ACID-INSENSITIVE 1, At — Arabidopsis thaliana, DAG — діацилгліцерол, DGK — діацилгліцеролкіназа, GEF8 (RopGEF8) — фактор обміну гуанінових нуклеотидів 8, GID — GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1, NPC — неспецифічна фосфоліпаза C, NPR1 — NONEXPRESSOR OF PATHOGENESIS-RELATED GENES 1, Os — Oryza sativa, PA — фосфатидна кислота, PI-PLC — фосфоліпаза C, специфічна до фосфатидилінозитолу; PLD — фосфоліпаза D, PLs — фосфоліпіди (напр., фосфатидилхолін, фосфатидилетаноламін), RbohD/F — білок НАДФН оксидази D/F, RGS1 — регулятор сигналізації G-білка 1, ROS — активні форми кисню, SPHK — сфінгозинкіназа.
Спрощене схематичне зображення основних механізмів дії поліамінів у клітинах рослин
AGO1 – білок Argonaute1, ATG – білок гена(ів), пов’язаного(их) з аутофагією (Autophagy-related gene), CDPK – кальційзалежна протеїнкіназа, DGK – діацилгліцеролкіназа, ROS – активні форми кисню, DAO – діаміноксидаза, LHC – світлозбиральний комплекс, PAO – поліаміноксидаза, PA – фосфатидна кислота, PIP2 – фосфатидилінозитол-4,5-бісфосфат, PIP5K – фосфатидилінозитолмонофосфат-5-кіназа, PLD – фосфоліпаза D, RBOH – гомолог НАДФН оксидази, SnRK2 – протеїнкіназа 2, споріднена з SNF1, TGase – трансглутаміназа, TF – транскрипційний фактор, TOR – білок “мішень рапаміцину” (Target Of Rapamycin).
Схематичне зображення потенційних реакцій обміну жирних кислот під час проростання насіння C. tatarica за умов дії сольового стресу та брасиноліду
С – сольовий стрес, БР – брасиностероїди, ДАГ – діацилгліцерол, МАГ – моноацилгліцерол, ТАГ – триацилгліцерол, FAD – fatty acid desaturase (десатураза жирних кислот).
Кретинін Сергій, PhD, старший науковий співробітник
Scholar profile: https://scholar.google.com/citations?hl=ru&user=--veQ4IAAAAJ
Scopus profile: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=8364983500
Orcid: https://orcid.org/0000-0002-0139-9936
Колесников Ярослав, PhD, старший науковий співробітник
Scholar profile: https://scholar.google.com.ua/citations?hl=ru&user=_PQIvpQAAAAJ
Scopus profile: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=55412198500
Orcid: https://orcid.org/0000-0002-5060-9362
Ярослава Бухонська, аспірантка
Scholar profile: https://scholar.google.com/citations?hl=uk&user=c-cOoGIAAAAJ
Scopus profile: https://www.scopus.com/authid/detail.uri?authorId=57543673900
1. Kolesnikov Y., Kretynin S., Markhaichuk V., Filepova R., Dobrev P. I., Martinec J., Shablykin O., Schmülling T., Kravets V. The Role of Zinc in Regulation of Plant Metabolism: What is Known to Date? // Journal of Plant Growth Regulation. – 2025. – DOI: 10.1007/s00344-025-11975-2. – Квартиль: Q1.
2. Колесников Я., Кретинін С., Кравець В. Роль поліамінів у процесі формування стійкості рослин до дії сольового стресу та надлишку цинку у мутантів за генами фосфоліпаз D // Доповіді НАН України (Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine). – 2025. – DOI: 10.15407/dopovidi2025.05.019.
3. Bukhonska Y., Derevyanchuk M., Filepova R., etc. Brassinosteroid Synthesis and Perception Differently Regulate Phytohormone Networks in Arabidopsis thaliana // International Journal of Molecular Sciences. – 2025. – Vol. 26, No. 19. – Art. 9644. – DOI: 10.3390/ijms26199644. – Квартиль: Q1.
4. Derevyanchuk, M.; Kretynin, S.; Bukhonska, Y.; Pokotylo, I.; Khripach, V.; Ruelland, E.; Filepova, R.; Dobrev, P.I.; Martinec, J.; Kravets, V. Influence of Exogenous 24-Epicasterone on the Hormonal Status of Soybean Plants // Plants. – 2023. – Vol. 12, No. 20. – Art. 3586. – DOI: 10.3390/plants12203586. – Квартиль: Q1.
5. I. Pokotylo, M. Hodges, V. Kravets, E. Ruelland, Y. Blum. A ménage à trois: salicylic acid, growth inhibition, and immunity // Trends in Plant Science. – 2022. – Vol. 27, No. 5. – P. 460–471. – DOI: 10.1016/j.tplants.2021.11.008. – Квартиль: Q1.
6. Starodubtseva, A.; Kalachova, T.; Iakovenko, O.; Stoudková, V.; Zhabinskii, V.; Khripach, V.; Ruelland, E.; Martinec, J.; Burketová, L.; Kravets, V. BODIPY Conjugate of Epibrassinolide as a Novel Biologically Active Probe for In Vivo Imaging // International Journal of Molecular Sciences. – 2021. – Vol. 22, No. 7. – Art. 3599. – DOI: 10.3390/ijms22073599. – Квартиль: Q1.
7. Kretynin S. V., Kolesnikov Y. S., Derevyanchuk M. V., Kalachova T. A., Blume Y. B., Khripach V. A., Kravets V. S. Brassinosteroids application induces phosphatidic acid production and modify antioxidant enzymes activity in tobacco in calcium-dependent manner // Steroids. – (online 2019). – Art. 108444. – DOI: 10.1016/j.steroids.2019.108444. – Квартиль: Q3.
8. Kalachova T, Janda M, Šašek V, Ortmannová J, Nováková P, Dobrev IP, Kravets V, Guivarc'h A, Moura D, Burketová L, Valentová O, Ruelland E. Identification of salicylic acid-independent responses in an Arabidopsis phosphatidylinositol 4-kinase beta double mutant // Annals of Botany. – 2020. – DOI: 10.1093/aob/mcz112. – Квартиль: Q1.
9. I. Pokotylo, V. Kravets, E. Ruelland. Salicylic Acid Binding Proteins (SABPs): The Hidden Forefront of Salicylic Acid Signalling // International Journal of Molecular Sciences. – 2019. – Vol. 20, No. 18. – Art. 4377. – DOI: 10.3390/ijms20184377. – Квартиль: Q1.
10. Derevyanchuk M, Kretynin S, Kolesnikov Y, Litvinovskaya R, Martinec J, Khripach V, Kravets V. Seed germination, respiratory processes and phosphatidic acid accumulation in Arabidopsis diacylglycerol kinase knockouts – The effect of brassinosteroid, brassinazole and salinity // Steroids. – 2019. – Vol. 147. – P. 28–36. – DOI: 10.1016/j.steroids.2019.04.002. – Квартиль: Q3.
11. Pokotylo I., Pejchar P., Potocký M., Kocourková D., Krčková Z., Ruelland E., Kravets V., Martinec J. The phosphatidic acid paradox: Too many actions for one molecule class? Lessons from plants // Progress in Lipid Research. – 2018. – Vol. 71. – P. 43–53. – DOI: 10.1016/j.plipres.2018.05.003. – Квартиль: Q1.
12. Michael Derevyanchuk, Sergii Kretynin, Oksana Iakovenko, Raisa Litvinovskaya, Vladimir Zhabinskii, Jan Martinec, Yaroslav Blume, Vladimir Khripach, Volodymyr Kravets. Effect of 24-epibrassinolide on Brassica napus alternative respiratory pathway, guard cells movements and phospholipid signaling under salt stress // Steroids. – 2017. – Vol. 120. – P. 1–7. – DOI: 10.1016/j.steroids.2016.11.006. – Квартиль: Q3.
13. Derevyanchuk, M., Litvinovskaya, R., Khripach, V. et al. Brassinosteroid-induced de novo protein synthesis in Zea mays under salinity and bioinformatic approach for identification of heat shock proteins / V. S. Kravets та ін. // Plant Growth Regulation. – 2016. – DOI: 10.1007/s10725-015-0093-3. – Квартиль: Q1.
14. Kolesnikov YS, Kretynin SV, Volotovsky ID, Kordyum EL, Ruelland E, Kravets VS. // Molecular mechanisms of gravity perception and signal transduction in plants // Protoplasma. – 2016. – DOI: 10.1007/s00709-015-0859-5. – Квартиль: Q1.
15. Tetiana Kalachova, Ruben Puga-Freitas, Volodymyr Kravets, Ludivine Soubigou-Taconnat, Anne Repellin, Sandrine Balzergue, Alain Zachowski, Eric Ruelland. The inhibition of basal phosphoinositide-dependent phospholipase C activity in Arabidopsis suspension cells by abscisic or salicylic acid acts as a signalling hub accounting for an important overlap in transcriptome remodelling induced by these hormones // Environmental and Experimental Botany. – 2016. – DOI: 10.1016/j.envexpbot.2015.11.003. – Квартиль: Q1.
16. Derevyanchuk, M., Litvinovskaya, R., Khripach, V. et al. Effect of 24-epibrassinolide on Arabidopsis thaliana alternative respiratory pathway under salt stress // Acta Physiologiae Plantarum. – 2015. – DOI: 10.1007/s11738-015-1967-8. – Квартиль: Q2.
17. T. Kalachova, V. Kravets, A. Zachowski, E. Ruelland. Importance of phosphoinositide-dependent signaling pathways in the control of gene expression in resting cells and in response to phytohormones // Plant Signaling & Behavior. – 2015. – Vol. 10, No. 5. – P. 1–6. – DOI: 10.1080/15592324.2015.1019983. – Квартиль: Q2.
18. I. V. Pokotylo, Y. S. Kolesnikov, M. V. Derevyanchuk, A. I. Kharitonenko, V. S. Kravets. Lipoxygenases and plant cell metabolism regulation // Ukrainian Biochemical Journal. – 2015. – DOI: 10.15407/ubj87.02.041. – Квартиль: Q4.
19. Ruelland E., Kravets V. S., Derevyanchuk M., Martinec J., Zachowski A., Pokotylo I. Role of phospholipid signalling in plant environmental responses // Environmental and Experimental Botany. – 2014. – DOI: 10.1016/j.envexpbot.2014.08.009. – Квартиль: Q1.
20. Pokotylo, I.V., Kretynin, S.V., Khripach, V.A. et al. Influence of 24-epibrassinolide on lipid signalling and metabolism in Brassica napus // Plant Growth Regulation. – 2014. – DOI: 10.1007/s10725-013-9863-y. – Квартиль: Q1.
21. Derevyanchuk M. V., Grabelnyh O. I., Litvinovskaya R. P., Voinikov V. K., Sauchuk A. L., Khripach V. A., Kravets V. S. Influence of brassinosteroids on plant cell alternative respiration pathway and antioxidant systems activity under abiotic stress conditions // Biopolymers and Cell. – 2014. – DOI: 10.7124/bc.0008BD. – Квартиль: Q4.
22. Pokotylo I., Kolesnikov Y., Kravets V., Zachowski A., Ruelland E. Plant phosphoinositide-dependent phospholipases C: Variations around a canonical theme // Biochimie. – 2014. – Vol. 96. – P. 144–157. – DOI: 10.1016/j.biochi.2013.07.004. – Квартиль: Q2.
© 2026 IBOPC NAS of Ukraine
