Косте́рін Сергі́й Олексі́йович ( 25 серпня 1950, м. Київ) — біохімік та біофізик, академік НАН України, доктор біологічних наук, професор. Лауреат Державної Премії України в галузі науки і техніки. Нагороджений Почесною Грамотою та Відзнакою Верховної Ради України «За особливі заслуги перед Українським Народом - …за вагомий особистий внесок у розвиток вітчизняної науки, зміцнення науково-технічного та інноваційного потенціалу, підготовку висококваліфікованих наукових кадрів, багаторічну сумлінну працю, високий професіоналізм…» (2023 р.). Заслужений діяч науки і техніки України. Лауреат Премії імені академіка О.В.Палладіна НАН України. Лауреат Премії імені академіка П.Г.Костюка НАН України. Лауреат Премії імені Тараса Шевченка Київського національного університету імені Тараса Шевченка.

Життєпис Народився в сім'ї службовців. Батько: Костерін Олексій Григорович, інженер, 1904—1956 рр. Мати: Костеріна (Андреєва) Тамара Олексіївна, технік, 1914—1993 рр. Дружина: Костеріна (Бова) Олена — Антоніна Василівна, викладач. Сини: Костерін Олексій Сергійович, інженер; Костерін Олександр Сергійович, психолог.

1957—1965 — навчання у середній школі № 131 м. Києва. 1965—1967 — відвідування гуртка біоніки та біокібернетики Київського Палацу піонерів та школярів ім. Миколи Островського (викладач — Хоменко Ірина Єфимівна). 1965—1967 — навчання у фізико-математичній школі № 145 м. Києва (директор — Чикаленко Валентин Кирилович, класний керівник — Вороніна Олександра Олександрівна). 1973 — закінчив кафедру біофізики Київського національного університету ім. Тараса Шевченка. З 1973 по теперішній час — працює в Інституті біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. 1973—1976 навчання в аспірантурі відділу біохімії м'язів в Інституті біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. 1976 — захистив кандидатську дисертацію за темою «Кінетичині властивості Са2+ — залежної АТФази плазматичних мембран скелетних м'язів в нормі і при Е — авітамінозній дистрофії» (спеціальність — ''біохімія'', наук. керівник — професор М. Д. Курський). З 1977 по теперішній час — викладає в Київському національному університеті ім. Тараса Шевченка на кафедрах біохімії та біофізики біологічного факультету (ННЦ «Інститут біології та медицини»). 1988 — захистив докторську дисертацію за темою «Механізми транспорту кальцію в гладенькому м'язі» (спеціальність — «біохімія»). 1988 по теперішній час — зав. відділом Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. 1998 по теперішній час — заступник директора з наукової роботи Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. 1998 по теперішній час — керівник наукового семінару «Актуальні проблеми сучасної біохімії» Інституту біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України. 2023 по теперішній час - керівник міждисциплінарного загальноакадемічного семінару у галузі природничих наук "Актуальні питання фізико-хімічної та математичної біології". З 1993 — професор кафедри біофізики Київського національного університету ім. Тараса Шевченка. 1996 — 2021 — професор кафедри біології Національного університету «Києво-Могилянська Академія». 2001 — одержав звання професора (спеціальність — «біохімія»). 2003 — обраний член-кореспондентом НАН України (спеціальність — «біохімія»). 2015 — обраний академіком (дійсним членом) НАН України (спеціальність — «молекулярна фізіологія, біохімія»).

Наукова, науково-організаційна та педагогічна робота

НАУКОВА РОБОТА. Наукові інтереси Костеріна С. О. охоплюють широке коло актуальних проблем біохімії, біофізичної хімії, біофізики та молекулярної фізіології м'язової клітини, зокрема, у галузі ензимології, біомембранології, внутрішньоклітинного кальцієвого гомеостазу, електро- і фармакомеханічного спряження в міоцитах, а також кінетики та енергетики біохімічних процесів. Суттєвий вплив на формування Костеріним С. О. власного наукового потенціалу та його наукових інтересів справили такі визначні вчені та викладачі, як академік НАН України професор П. Г. Богач (загальна біофізика, біофізика та фізіологія м'язів), академік НАН України М. Ф. Шуба (біофізика та електрофізіологія гладеньких м'язів), член-кореспондент НАН України К. Б. Толпиго (теоретична фізика, біофізика м'язів, вища математика), професор В. Л. Зима (загальна біофізика, біофізика м'язів), професор Л. О. Максименко (вища математика), професор В. М. Мальнєв (теоретична фізика), професор Ю. Г. Антамонов (біокібернетика, теорія складних систем, математичне моделювання біологічних процесів), професор Ашок Кумар Гровер (МакМастерський університет, м. Гамільтон, провінція Онтаріо, Канада) (біохімія Са2+-транспортувальних систем, біомембранологія, фармакологія).

За безпосередньої участі Костеріна С. О. та під його науковим керівництвом одержано фундаментальні результати при дослідженні біохімічних, фізико-хімічних, ензиматичних та транспортних властивостей енергозалежних Са2+-транспортувальних протеїнів мембран гладеньком'язових клітин. Мова йде, зокрема, за ідентифікацію, вивчення кінетичних, каталітичних та енергетичних характеристик, а також біохімічних механізмів регуляції та функціональної ролі тапсигаргіннечутливої та тапсигаргінчутливої кальцієвих помп (Ca2+,Mg2+-АТФаз), кальцієвих обмінників та мітохондріального Са2+-уніпортеру міоцитів матки та сечоводу. Розробив кількісний підхід до визначення топології замкнутості везикул плазматичної мембрани (у %/мг мембранного протеїну) («inside out», «outside out», «leaky»). Вивчив чутливість кальцієвої помпи плазматичної мембрани міоцитів міометрія до зміни мембранного потенціалу (модельна система «мембранні везикули-К+-валіноміцин»). З використанням теорії Лейдлера-Скетчарда визначив внесок електростатичних взаємодій в активаційні термодинамічні параметри (вільну енергію Гіббса ΔG*el., ентальпію ΔH*el. та ентропію ΔS*el. активації) реакції Ca2+,Mg2+-залежного ензиматичного гідролізу АТФ. Довів існування та вивчив властивості системи Na+-Ca2+ обміну в плазматичній мембрані міоцитів міометрія, продемонстрував електронейтральність цієї системи (2Na+−1Ca2+). Разом з Л. Г. Бабіч, С. Г. Шликовим та Л. А. Борисовою продемонстрував здатність поліаміну сперміну стимулювати накопичення іонів Са в мітохондріях міометрія, виявив дію антагоністів кальмодуліну на акумуляцію іонів Са в мітохондріях міометрія та на їхній мембранний потенціал. Довів чутливість Mg2+,АТФ-залежних кальцієвих помп плазматичної мембрани та саркоплазматичного ретикулуму міометрія до інгібуючої дії утеротонічного пептидного гормону окситоцину. Запропонував гіпотезу, відповідно до якої високоактивна «базальна» Mg2+-АТФаза плазматичної мембрани гладеньком'язових клітин — фактор продукування протонів, задіяна, через систему Н+-Са2+ обміну мітохондрій, у запобіганні перевантаження мітохондріального матриксу іонізованим Са (при пермеабілізації міоцитів чи у випадку ізольованих мітохондрій цей Н+-залежний зв'язок порушується, що призводить до суттєвого збільшення накопичення іонів Са в мітохондріях, що і спостерігається в експерименті in vitro). З використанням атомно-абсорбційної спектрометрії вивчив субклітинний розподіл зв'язаних іонів Са та Mg у тканині міометрія. В режимі ізотопного обміну дослідив кінетику обміну іонів Са в інтактних гладеньком'язових препаратах та в везикулах плазматичної мембрани клітин міометрія, визначив значення константи спорідненості для іонів Са та максимальну ємність зв'язування цих іонів на внутрішній поверхні цих везикул. Розрахував термомеханокінетичні та термодинамічні характеристики високоеластичної деформації скелетних та гладеньких м'язів. Вперше в світі (у співпраці з академіком НАН України В. І. Кальченком та його колегами, ІОХ НАН України) вивчив біохімічні закономірності впливу каліксаренів на системи активного транспорту іонів Са та Na у субклітинних мембранних структурах гладеньких м'язів, а також на ензиматичний та неензиматичний гідроліз АТФ, ідентифікував низку каліксаренів, які можуть слугувати «молекулярними платформами» для подальшої розбудови оборотних, селективних та афінних ефекторів (активаторів, інгібіторів) катіонних помп плазматичної мембрани, Ca2+-уніпортеру мітохондрій, а також АТФази субфрагменту-1 міозину; одержані результати є пріоритетними та перспективними для створення ліків нового («супрамолекулярного») покоління — регуляторів активності енергозалежних Са2+-транспортувальних систем у випадку її порушень за патологічних станів.

Вищенаведені результати, що були одержані Костеріним С. О. та його співробітниками, є суттєвими для подальшого вирішення нагальних питань біохімії, системної біології та молекулярної фізіології гладеньком'язової клітини, зокрема, для розуміння молекулярних та мембранних механізмів такого унікального біологічного феномену, як електро- та фармакомеханічне спряження в гладеньких м'язах.

Також розробив нові методи кінетичного аналізу складних біохімічних та біофізичних явищ (ензиматичний каталіз, мембранний транспорт речовин, ліганд-рецепторна взаємодія, внутрішньоклітинна кальцієва сигналізація, скорочення-розслаблення м'язів тощо). Так, ним, зокрема, запропоновані нові підходи до:

- визначення констант спорідненості у випадку зв'язування лігандів з неоднорідною адсорбційною поверхнею протеїнів та біомембран;

- розрахунку початкової швидкості, характеристичного часу та максимального накопичення продукту ензиматичної реакції;

- визначення коефіцієнту субстратного протектування, константи Міхаеліса та максимальної швидкості ензиматичної реакції;

- узагальнення тлумачення коефіцієнту інгібування в кінетиці ензиматичних реакцій;

- універсального кількісного аналізу внутрішньоклітинних кальцієвих транзієнтів та кривих «скорочення — розслаблення» м'язів (разом з Ф. В. Бурдигою).

Розробив кінетичну теорію механізму гальмування полімеризації фибрину фибриногеном та його активними фрагментами (у співпраці з акад. НАН України В. О. Беліцером та д. б. н. Т. В. Варецькою).

У галузі теоретичної біофізики розбудував, разом з колегами (к. х. н. С. О. Карахім, д. ф.-м. н. П. Ф. Жук), математичну модель внутрішньоклітинного кальцієвого гомеостазу в гладеньких м'язах. Здійснив аналіз термодинамічних закономірностей, властивих для системи «ензим — субстрат — оборотний ефектор». Запропонував універсальний метод «ratio» для вивчення механізму дії оборотного інгібітора в системі «ензим/транспортний протеїн — субстрат/речовина, що транспортується — оборотний інгібітор». Розвинув термодинамічну теорію формування потенціалу Гіббса-Доннана в системі «мембранні везикули — середовище розведення». Під час карантину 2020 р. розробив метод комплексного багатопараметричного аналізу ізометричної механокінетичної кривої та транзієнтної кальцієвої відповіді в міоплазмі, який є перспективним для дослідженні закономірностей та механізмів дії фізико-хімічних, метаболічних та фармакологічних чинників на скоротливу активність гладенького м'язу та внутрішньоклітинну кальцієву сигналізацію. У 2022 - 2024 рр. розробив (разом з О.В.Цимбалюк) методологію дослідження механокінетики та визначення потужності спонтанного ізотонічного скорочення вісцерального гладенького м'язу.

Костерін С. О. — автор та співавтор 380 наукових робіт у галузі біохімії, біофізики та біофізичної хімії, серед яких 7 монографій, присвячених нагальним проблемам біохімії та біофізичної хімії м'язової клітини, 2 навчальні посібники та 1 підручник для студентів університетів. За одноосібну монографію «Транспорт кальция в гладкой мышце» (Киев, «Наукова Думка») Президія Національної Академії Наук України у 1992 р. присудила  йому Премію ім. академіка О. В. Палладіна. Співавтор (на замовлення) колективної міжнародної монографії «Control of Uterine contractility» (CRC Press, USA), написаної разом із вченими США, Канади, Франції та Японії. С. О. Костеріним та його співробітниками було написано та видано монографії «Біохімічні властивості та регуляція Ca2+-транспортувальних систем гладеньком'язових клітин» (2016 р.) та «Каліксарени як ефектори АТР-гідролазних систем гладеньком'язових клітин» (2019).