Церулоплазмин

Эта статья должна быть полностью переписана.
На странице обсуждения могут быть пояснения.
Эту статью следует викифицировать.
Пожалуйста, оформите её согласно общим правилам и указаниям.

Содержание

Физико-химические свойства и структура церулоплазмина.

Церулоплазмин (ЦП) был впервые описан шведскими учеными Холмбергом и Лауреллом в 1944 году [Holmberg, 1944]. Спустя несколько лет он был подробно охарактеризован и получил свое название, означающее «небесно-голубой белок плазмы» [Holmberg and Laurell, 1948; Holmberg and Laurell, 1951]. ЦП — медьсодержащий гликопротеид, относящийся к 2-глобулиновой фракции плазмы крови позвоночных. С аминокислотными остатками (а.о.) молекулы ЦП прочно связано 6 ионов меди [Zaitseva et al., 1996]. ЦП человека состоит из одной полипептидной цепи [Ryden, 1971]. Ее длина, как показало определение первичной структуры белка, составляет 1046 а.о. и может быть разделена на три гомологичных купредоксидовых домена [Ortel et al., 1984]. Однако, традиционно каждый из купредоксидновых доменов разделяют на два, таким образом молекула ЦП состоит из 6 гомологичных доменов (Рис. 1).

Изображение:copper3.jpg

Рис. 1. Модели холо-ЦП (А) и апо-ЦП (Б) [Vachette et al., 2002]. В изоформе II домены выделены: 1 и 2 — оранжевым, 3 и 4 — желтым, 5 и 6 — синим. В, Г. Схема распределения ионов меди I (синие: a, b, c), II (голубой) и III типа (желтые) между доменами в проекции на молекулу ЦП (В) [Farver et al., 1999] и по длине полипептидной цепи (Г) [Ortel et al., 1984]. Углеводные цепи обозначены зигзагами, в изоформе II отсутствует углеводная цепь в конце 2 домена. Суммарная молекулярная масса (М) а.о. ЦП — 120085 Да, а М молекулы в целом, с учетом углеводных цепей и ионов меди — около 132 кДа. По данным исследования кристаллов М (ЦП) ~ 132*4 кДа [Magdoff-Fairchild et al., 1969]. При хроматографии на гидроксилапатите разделяются две изоформы ЦП [Broman, 1958]. В преобладающей изоформе I присутствуют четыре, а в изоформе II — три олигосахаридные цепи. Олигосахара присоединены к белковой цепи N гликозидной связью с остатками аспарагина 179, 339 (только в изоформе I), 378 и 743 [Takahashi, 1984]/ Полипептидная цепь ЦП человека легко фрагментируется в реакции ограниченного протеолиза [Ryden, 1971; Sang, 1995], причем ее разрыв происходит всегда по определенным пептидным связям, что приводит часто к образованию одних и тех же фрагментов (Рис. 2).

Изображение:Proteolysis.jpg

Рис. 2. Схема протеолитического расщепления трипсином полипептидной цепи ЦП человека на фрагменты [Ortel et al., 1984]. С помощью сайт-направленного мутагенеза по K887, R 701 и R 481 был получен ЦП человека, устойчивый к протеолизу [Bielli et al., 2001]. Следует отметить, что разрыв полипептидной цепи ЦП вовсе не означает, что протеолитические фрагменты легко отделяются от молекулы ЦП: для выявления фрагментов при SDS-ЭФ в ПААГ необходимо восстановить дисульфидные связи, а для препаративного разделения — обработать мочевиной или гуанидином [Prozorovski et al., 1982]. При ограниченном трипсинолизе ЦП быка и человека различались по динамике и фрагментам гидролиза [Boivin et al., 2001]. Показано, что ЦП крысы [Ryan et al., 1992] и дельфина [Bonaccorsi di Patti et al., 1992; Calabrese et al., 1997; Захарова и др., 2002] устойчивее к протеолитическим ферментам, чем ЦП человека.

Ионы меди и строение активного центра церулоплазмина

Ионы меди в составе белков по спектральным свойствам делятся на три группы. Ионы меди I типа характеризуются сильным поглощением в области около 600 нм (максимум поглощения ЦП находится при 610 нм), в результате белки, их содержащие, приобретают интенсивную голубую окраску. Ион меди I типа имеет в качестве обязательных лигандов два атома азота имидазолов гистидина и атом серы цистеина. Как правило, в качестве четвертого лиганда выступает еще один атом серы метионина. Весь центр связывания Cu+2 I типа имеет форму неправильного тетраэдра, что, вероятно, является компромиссом между формой полноценного тетраэдра, характерной для Cu+, и квадратно-плоскостной координацией Cu+2 в составе низкомолекулярных комплексов меди или неголубых медьпротеидов [Lu et al., 1993]. Скорее всего, требуя наименьших энергетических затрат на реорганизацию центра, такая форма обеспечивает необычайно быстрые переходы иона меди I типа из одного состояния окисления в другое и обратно, что, в свою очередь, дает голубым белкам возможность эффективно участвовать в реакциях переноса электронов. Спектральные характеристики ионов Cu+2 II типа, входящих в состав белков, близки к таковым у низкомолекулярных комплексов меди, имеющих бледно-голубое окрашивание, благодаря d-d переходам в области 600—800 нм спектра поглощения Cu+2. После получения четкого сигнала ЭПР стало ясно, что в роли лигандов иона меди II типа в белках выступают четыре атома азота имидазольных колец His [Dawson et al., 1979]. В отличие от Cu+2 II типа, ионы меди III типа имеют ряд специфических спектральных характеристик, что вызвано особенностями их лигандирования. Эти ионы существуют в виде пар, расстояние между ионами обычно находится в пределах 0.34-0.45 нм [Brown et al., 1980], так что неспаренные электроны внешнего уровня имеют взаимно компенсированные спины. Поэтому в своем обычном состоянии Cu+2 III типа не дают вклада в спектр ЭПР, они имеют характерную полосу с максимумом поглощения при 330—340 нм [Beltramini et al., 1990]. Как и Cu+2 II типа, ионы меди III типа лигандируются атомами азота имидазолов гистидина. Для образования центра связывания ионов меди III типа белковая глобула должна иметь своеобразный гистидиновый кластер, в котором неоднократно встречается последовательность H-X-H [Messerschmidt and Huber, 1990]. Согласно данным кристаллографических исследований, молекула ЦП содержит 6 прочно связанных ионов меди всех трех типов [Zaitseva et al., 1996]. Три из них — ионы «голубой» меди, один — Cu+2 II типа, оставшиеся два составляют диамагнитный центр III типа. Распределение их по доменам показано на Рис. 1, В, Г. Диамагнитная пара ионов меди III типа обеспечивает сохранение стабильной структуры молекулы ЦП [Vachette et al., 2002], играя роль «застежки» в холо-ЦП (Рис. 1, А, Б). Низкоаффинное связывание седьмого иона меди, экспонированного на молекуле ЦП, обеспечивает H426 [Mukhopadhyay et al., 1997] этому иону приписывают прооксидантные свойства.

Организация и экспрессия гена церулоплазмина

Ген ЦП протяженностью в 65 т.п.н. локализован в хромосоме 3.q23-q24 и содержит 20 экзонов [Diamon et al., 1995]. Анализ 5`-фланкирующего региона гена ЦП крысы показал наличие сайтов TATAAA (-30) и AACCAATCT (-102) [Fleming and Gitlin, 1992]. В гепатоцитах в результате альтернативного сплайсинга образуется два вида иРНК размером 4.2 и 3.7 т. н., различающихся длиной полиаденилового кластера [Yang et al., 1986]. Синтез ЦП регулируется на уровне иРНК (Рис. 3) белковым фактором, связывающимся с полиаденилированным концом (PABP) и эукариотическим фактором инициации транскрипции eIF4G [Mazumder et al., 2001].

Изображение:MRNA.jpg

Рис. 3. Регуляция синтеза ЦП на уровне иРНК [Mazumder et al., 2001]. 3`-UTR — 3`-нетранслируемый регион, 5`-UTR — 5`-нетранслируемый регион, Cp-TI — ингибитор трансляции ЦП, eIF — эукариотические факторы инициации трансляции, PABP — белок, связывающийся с полиаденилированной последовательностью (poly(A)). А — «замкнутая петля» PABP связан с poly(A) и eIF4G, B — ингибирование синтеза ЦП: Cp-TI нарушает связывание PABP с poly(A) (1) и eIF4G (2), C — ингибирование синтеза ЦП: Cp-TI нарушает иниционный комплекс (3).

Концентрация ЦП в крови повышается во время воспаления, инфекции и продолжительных травматических состояний в результате активации транскрипции гена ЦП, индуцированной гамма-интерфероном [Mazumder et al., 1997] и цитокинами [Gitlin, 1988]. При дефиците железа происходит активация транскрипции гена ЦП фактором, индуцируемым гипоксией (HIF-1), который также активирует гены эритропоэтина, оксигеназы-1 гема, трансферрина и его рецептора [Mukhopadhyay et al., 2000]. Недавние исследования показали, что гамма-интерферон после активации синтеза ЦП снижает активность его трансляции с помощью неканонической функции глутамил-пролил-тРНК-синтетазы (Рис. 4) [Sampath et al., 2003, Sampath et al., 2004].

Изображение:TRNA.jpg

Рис. 4. Регуляция синтеза ЦП гамма-интерфероном [Sampath et al., 2004]. P-GluProRS — фосфорилированная глутамил-пролил-тРНК-синтетаза, GAIT — гамма-интерферон активируемый ингибитор трансляции, GAPDH — глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназа, L13a — белок рибосомы, NSAP 1 — NS1-ассоциированный белок 1.

При действии гамма-интерферона за первые 4 часа глутамил-пролил-тРНК-синтетаза (P-GluProRS) фосфорилируется и выходит из мультикомпонентного комплекса аминоацил-тРНК-синтетаз и соединяется с рибонуклеарным белком Q1 (NSAP 1). Через 12 часов происходит связывание с фосфорилированным рибосомальным белком L13a и с глицеральдегид-3-фосфат дегидрогеназой (GAPDH). Такой комплекс, называемый гамма-интерферон активируемым ингибитором трансляции (GAIT), ингибирует трансляцию ЦП при связывании с GAIT элементом на 3`-конце иРНК ЦП. На мембране клеток ЦНС (астроцитов, лептоминингеальных клеток) и клеткок Сертоли находится ЦП с GPI-якорем на С-конце, образовавшийся в результате альтернативного сплайсинга между 19 и 20 экзонами (Рис.5). Это, вероятно, связано с необходимостью осуществления функций, присущих ЦП, в районах, отграниченных от поступления ЦП крови гематоэнцефалическим и гематотестикулярным барьерами [Patel et al., 2000; Mittal et al., 2003; Fornta et al., 1999]. Экспрессия ЦП в ЦНС продемонстрирована в основных структурах мозга, в том числе в сетчатке глаза [Klomp et al., 1996; Klomp and Gitlin, 1996].

Изображение:Spl.jpg

Рис. 5. Изменение С-концевой последовательности ЦП в результате альтернативного сплайсинга [Patel et al., 2000]. Подчеркнута сигнальная последовательность присоединения GPI-якоря.

GPI-форма ЦП сетчатки, вероятно, противостоит вызванному квантами света окислительному стрессу, так как уровень ЦП-мРНК возрастал в 8 раз после освещения сетчатки. ЦП был выявлен во всех типах клеток сетчатки и превосходил количество ЦП, найденное в остальных структурах мозга [Chen et al., 2003]. При травмах мозга у мышей уровень GPI-ЦП на астроцитах увеличивается под действием интерлейкина 1бетаIL-1бета), даже у животных с дефицитом рецепторов IL-1 [Kuhlov et al., 2003]. В эндоплазматическом ретикулуме происходит N-гликозилирование ЦП. Встраивание в ЦП ионов меди, вероятно, происходит в транс-сети аппарата Гольджи. Рецепторы для ЦП выявлены на клетках аорты и сердца цыплят [Stevens et al., 1984], эритроцитах [Barnes and Friden, 1984], моноцитах, гранулоцитах и лимфоцитах [Kataoka & Tavassoli, 1985], эндотелии печени и клетках Купффера [Kataoka and Tavassoli, 1984], а также яйцеклетках [Orena et al., 1986].

Участие церулоплазмина в метаболизме меди

Уже довольно давно было высказано предположение о способности ЦП транспортировать в организме медь [Broman, 1967]. В пользу этого говорит тот факт, что большая доля ионов меди в плазме крови (до 95 %) входит в состав ЦП [Magdoff-Fairchild et al., 1969]. До недавнего времени считалось, что за исключением доставки меди, поступающей в русло крови и печень (при котором медь связана с альбумином и некоторыми низкомолекулярными соединениями), весь транспорт меди — между печенью и другими органами — осуществляется ЦП [Marceau and Aspin, 1972]. Последующие наблюдения поставили под сомнение справедливость этой гипотезы. Исследования на мышах с ацерулоплазминемией с применением 64Cu меток показали, что ЦП не играет критической роли ни при абсорбции, ни при экскреции меди организмом [Meyer et al., 2001]. И все же ЦП маркирует нарушения обмена меди. Ниже будет рассмотрена роль ЦП как связующего звена метаболизма меди и железа. После поглощения ионов меди энтероцитами и поступления в кровяное русло, медь, находясь в комплексах с белками плазмы, пептидами и аминокислотами, поступает в гепатоциты с помощью транспортера ионов меди hCtr1, активность которого ингибируется ионами Cd2+, Mn2+, Zn2+ и Co2+. В цитоплазме гепатоцита медь распределяется между шаперонами (HCOX17, HAH1/Atox1, hCCS), которые распределяют медь по клеточным депо, расходующим ее по мере синтеза медьсодержащих белков. HAH1/Atox1 поставляет ионы меди АТФ-азе Р-типа (ATP7B), находящейся в транс-Гольджи сети, ген которой локализован в 13 хромосоме. ATP7B встраивает ионы меди в ЦП, обеспечивает их экскрецию вместе с желчью и везикулярный транспорт ионов меди. В цитоплазме ионы меди находятся в комплексе с глутатионом (GSH), который препятствует токсическому действию активных форм кислорода. Механизмы секреции меди с желчью еще не разъяснены до конца. Вероятно, секреция осуществляется двумя путями: везикулярный транспорт, который можно ингибировать с помощью колхицина, и опосредованный канальцевым транспортером органических анионов (сМОАТ) транспорт медного комплекса GSH [Fuentealba and Aburto, 2003].

Участие церулоплазмина в метаболизме железа

Уже 70 лет назад впервые было отмечено, что при недостаточном поступлении меди в организм животные страдали анемией [Hart et al., 1928]. У животных, содержавшихся на медьдефицитной диете, через некоторое время наступало уменьшение концентрации сывороточного железа и меди эритроцитов, а затем резко снижалось количество эритроцитов в крови [Lahey et al., 1952]. После того, как была подробно изучена способность ЦП окислять Fe2+ до Fe3+ и доказано физиологическое значение этой реакции [Osaki, 1966], белок получил также систематическое название согласно Международной Классификации Ферментов — «ферро:О2-оксидоредуктаза, КФ 1.16.3.1». Часто используется более короткое название — ферроксидаза. Обнаружение ферроксидазной активности ЦП позволило предположить, что этот фермент является связующим звеном между обменом железа и меди. Среди всех субстратов ЦП минимальное значение Km ~ 0.65 мкМ найдено для Fe2+ [Osaki, 1966]. Было показано, что измерение скорости встраивания Fe3+ в апо-ТФ может быть использовано для количественной оценки оксидазной активности ЦП. Кроме того, при использовании Fe2+ в сыворотке крови человека при рН 7.4 формируется Fe3±ТФ, однако, без участия ЦП за сутки в ТФ встраивается 3-5 мг Fe3+ против 60 мг в присутствии ЦП [Frieden and Hsieh, 1976]. Учитывая суточную потребность в железе для человека (35-40 мг), можно сделать вывод, что ЦП необходим для поддержания нормального уровня окисленного железа в плазме крови (Рис. 6, А). Железо, присутствующее в пищевых продуктах в закисной (Fe2+) и окисной (Fe3+) формах, для поглощения мембраной энтероцита должно восстановиться до Fe2+ [Зайчик и Чурилов, 2001]. В щеточной каемке энтероцита присутствует апикальная мембранная редуктаза (FeR) и связанный с ней транспортер двухвалентных металлов DMT1 (Nramp2, DCT1, SLC11A2), которые осуществляют абсорбцию железа в тонком кишечнике. На базолатеральной мембране энтероцита присутствует другой транспортер железа — IREG1 (MTP1, ферропортин 1, SLC11A3), способствующий переносу Fe2+, которое затем окисляется гомологом ЦП — гефестином, встроенным в мембрану. Мутация в гене IREG1 (локализация — 2q32) ведет к гемохроматозу [Roy and Andrews, 2001]. Гефестин (локализация — Xq11-q12) принадлежит вместе с ЦП к одному суперсемейству белков. Структура гефестина (1158 а.о.), смоделированная по третичной структуре ЦП и данным о последовательности кДНК, содержит гомологичный ЦП активный центр и участки связывания меди [Syed et al., 2002]. В отличие от ЦП, в молекуле гефестина один из доменов является трансмембранным [Anderson et al., 2002]. У мышей, сцепленная с полом мутация в гене гефестина (sla), приводит к дефициту железа и анемии. Эксперименты на мышах с мутациями белков абсорбции железа и мышах дикого типа, содержавшихся на железодефицитной диете, показали, что DMT1 модулирует ответ на местные сигналы содержания железа, тогда как экспрессия генов IREG1 и гефестина увеличивается в ответ на системные изменения уровня железа [Chen et al., 2003]. Таким образом, потребность организма в железе, в первую очередь, отражается на апикальных белках энтероцита, а затем детерминирует экспрессию белков базолатеральной мембраны. Содержание железа в цитоплазме энтероцита контролирует активность транспортера DMT1 [Anderson et al., 2002]. Эксперименты по передаче микроэлементов плоду от матери, находившейся на железо- и медьдефицитной диете, показали, что материнский организм минимизирует дефицит за счет увеличения экспрессии рецептора трансферрина, гефестина, а также увеличения содержания меди в печени, сыворотке и плаценте матери [Gambling et al., 2003]. У крыс, содержавшихся на железодефицитной диете, показано увеличение иРНК гефестина [Sakakibara and Aoyama, 2002]. Плацентарная медьсодержащая оксидаза (ПМСО) была изучена на культуре клеток BeWo плацентарного трофобласта человека, используемой как модель транспорта железа и меди. Подобно гефестину, ПМСО является мембраносвязанным 140 кДа-белком, обладающим пара-фенилендиамин-(ПФД)-оксидазной активностью и реагирующим с антителами к ЦП. ПМСО является критическим звеном в обмене железа и меди клетками плаценты [Danzeisen et al., 2002].

Изображение:Femet.jpg

Рис. 6. Участие ЦП в метаболизме железа в крови (А) и нервной системе (Б) [Harris et al., 1998]. ГБ — гемоглобин, ТФ — трансферрин, ТФR — рецептор трансферрина, ФРТ — ферритин, NO-С — NO-синтетаза.

GPI-заякоренный ЦП астроцитов физически связан с транспортером двухвалентных металлов, IREG1, который не способен в отсутствии ЦП транспортировать железо из астроцита (Рис. 6, Б). Другой транспортер Fe2+, DMT1, в нервной ткани опосредует отток железа в глиальные клетки от астроцитов [Jeong and David, 2003]. Подтверждением тесной зависимости обмена железа от ЦП у человека является ацерулоплазминемия, заболевание, вызванное мутацией в гене ЦП, приводящей к утрате ферментативной активности ЦП. При этой мутации резко снижена оксидазная активность белка, что вызывает гемосидероз с обширными отложениями железа в тканях различных органов [Yosida et al., 1995]. Некоторые ионы тяжелых металлов вызывают снижение активности ЦП в сыворотке крови. Эффективность этих ионов в порядке убывания следующая: Ag+>Cd2+>Mo6+>Zn2+ [Whanger and Weswig, 1970]. Из приведенных выше примеров видно, что ЦП занимает связующую позицию в метаболизме меди и железа — двух важнейших микроэлементов в организме млекопитающих.

Ферментативная активность церулоплазмина: антиоксидант и прооксидант

В конце 70-х годов появились первые сообщения о способности ЦП играть роль скавенджера супероксидных анион-радикалов (О2•) [Goldstein et al., 1979]. При этом действие фермента, как выяснилось, не зависит от его взаимодействия с веществами, предварительно восстановленными О2•, а скорее от взаимодействия с самим О2•, которое сходно по ряду параметров с действием супероксиддисмутазы. Позже Bannister и соавторы [Bannister et al., 1980] сделали вывод, что они наблюдали в экспериментах обычную реакцию окисления О2• ферментом-оксидазой (ЦП), описываемую следующим уравнением: 4O2• + 4H+ + O2 = 4O2 + 2H2O, тогда как реакция истинного дисмутирования, катализируемая супероксиддисмутазой, отличается тем, что место кислорода в ней занимает О2•, и уравнение принимает следующий вид: 3O2• + 4H+ + 2O2 = 3O2 + 2H2O2. Также ЦП препятствует накоплению и действию токсических окисляющих радикалов в плазме крови за счет ферроксидазной активности: 4Cu(II) + 4Fe2+ = 4Cu(I) + 4Fe3+; 4Cu(I) + O2 + 4H+ = 4Cu(II) + 2H2O. Катализируя окисление Fe2+ до Fe3+, фермент поддерживает соотношение Fe2+:О2 равным 4:1, обеспечивая четырехэлектронный перенос на О2 с образованной воды, предотвращая неферментативную реакцию, в результате которой образуется О2•: Fe2+ + О2 = Fe3+ + О2•. Окисляя Fe2+ до Fe3+, ЦП может препятствовать реакции Фентона: образования OH• радикалов при взаимодействии Fe2+ c H2O2: Fe2+ + H2O2 = Fe3+ + OH- + OH•. С помощью сайт-направленного мутагенеза для ферроксидазной реакции доказана важность а.о.: E633, E567, H602, E935 и H940 [Brown et al., 2002].

Изображение:Divalent.jpg

Рис. 7. Модель переноса электрона с двухвалентного катиона (M2+) на ион Cu I типа в ЦП [Quintanar et al., 2004].

Связывание ионов Fe2+ в лабильном сайте ЦП и перенос электрона на ион меди I типа является критическим этапом осуществления ферроксидазной реакции (Рис. 7). С помощью метода спектроскопии кругового дихроизма с переменными температурой и магнитным полем были изучены электронная структура и геометрия сайта для связывания Fe2+ в ЦП, его гомологе Fet3 (Saccharomyces cerevisiae) и мутантных формах белка с аминокислотными заменами в лабильном сайте, что позволило построить модель переноса электрона с Fe2+ на ион Cu I типа [Quintanar et al., 2004]. Способствуя встраиванию в ферритин окисленного Fe3+, ЦП ингибирует супероксидное и ферритин-зависимое перекисное окисление липидов (ПОЛ) [Samokyszyn et al., 1989]. Описанные выше свойства ЦП послужили основой для объяснения его противовоспалительной активности, что вместе с быстрым возрастанием концентрации ЦП (в 2-3 раза) в русле крови уже в начале воспалительной реакции позволяет причислить его к белкам «острой фазы» [Whanger and Weswig, 1970]. Показано, что ЦП может выступать как фактор роста вследствие антиоксидантных свойств [Alcain et al., 1991]. Пептиды — карнозин, гомокарнозил и ансерин способны препятствовать свободно-радикальному образованию дитирозиновых сшивок в ЦП [Kang et al., 2002]. Эти пептиды также препятствуют образованию под действием системы ЦП/H2O2 агрегатов -синуклеина, ключевого компонента телец Леви, патогномонических для болезни Паркинсона [Kim et al., 2002]. В присутствии гомоцистеина ЦП способен ускорять окисление липопротеинов низкой плотности (ЛПНП) за счет восстановления ионов Cu2+ в ЦП до Сu+ [Exner et al., 2002]. Альдегидная группа глюкозы также способна усилить действие ЦП в процессе окисления ЛПНП [Leoni et al., 2002]. Окисление ЛПНП зависит от интактности молекулы ЦП и количества связанных с ней ионов меди [Mukhopadhyay et al., 1996]. С помощью сайт-направленного мутагенеза по замене лигандирующих медь His был определен участок молекулы в районе H426, ответственный за прооксидантные свойства ЦП [Mukhopadhyay et al., 1997]. In vivo было продемонстрировано защитное действие ЦП при действии на клетки HepG2 концентраций NO, превышающих физиологические. 4GSH + 4NO + O2 = 4GSNO + 2H2O ЦП катализирует образование нитротиолов, при реакции GSH и NO происходит перенос электрона из NO с иона меди I типа на кластер ионов меди II и III типа с последующим четырехэлектронным переносом на кислород и образованием воды [Inoue et al., 1999].

Церулоплазмин в центральной нервной системе

Экспрессия гена ЦП в ЦНС была обнаружена в сетчатке и некоторых структурах мозга мыши и человека [Klomp et al., 1996; Klomp and Gitlin, 1996]. У больных ацерулоплазминемией наблюдаются осложнения, вызванные свободно-радикальными процессами и отложениями железа в тканях, в том числе в нервной, и, как следствие этого, нарушение функций ЦНС и помутнение сетчатки. Эти факты убеждают в значимости ЦП, как антиоксиданта и ключевого звена метаболизма железа в ЦНС. Действительно, нарушение системы GPI-заякоренный ЦП и IREG1 на мембране астроцита ингибирует отток железа в глиальные клетки, опосредованный DMT1 [Jeong and David, 2003]. Высказано предположение об антиоксидантном и детоксицирующем действии ЦП на цереброспинальную жидкость [Mittal et al., 2003]. Было показано, что предобработка низкими дозами тромбина уменьшает отек мозга, вызванный железом или внутримозговым кровоизлиянием. Введение в мозг низких доз тромбина вызывало увеличение экспрессии ЦП. Вероятно, что опосредованная тробмином экспрессия ЦП способствует толлерантности мозга к отеку, ограничивая прооксидантные эффекты закисного железа гематомы [Yang et al., 2006]. С помощью техники patch-clamp на клетках нейробластомы была продемонстрирована способность ЦП осуществлять быструю деполяризацию мембраны. Термически денатурированный (или лишенный меди) ЦП не обладал этой способностью. Деполяризующий эффект ЦП опосредован ингибированием K±каналов, а не увеличением притока Na+ или Ca2+ ионов [Wang et al., 1995]. Предварительная обработка сывороточной аминооксидазой быка ингибировала деполяризующее действие ЦП, кроме того, аминооксидаза активировала K±каналы ингибированные ЦП [Wu et al., 1996]. Эксперименты на модели развития нервных клеток — линии Р 19 эмбриональной карциномы мыши продемонстрировали действие ЦП на агрегацию нейронов, вышедших в дифференцировку. Наблюдалась зависимость как от концентрации ЦП, так и от времени начала выхода клеток в дифференцировку. Другие медьсодержащие белки сыворотки, комплексы меди и денатурированный ЦП не обладали способностью вызывать агрегацию клеток. Было отмечено связывание меченого ЦП на поверхности молодых клеток, а также уменьшения этого взаимодействия со старением нейронов [Maltais et al., 2003]. В число субстратов, окисляемых ЦП, входят норадреналин, относящийся к катехоламиновым гормонам, и такой нейрогуморальный агент, как 5-гидрокситриптамин (серотонин) [Wallas et al., 1964]. Молекулярный механизм, лежащий в основе катализа, до конца не ясен, но участие ЦП в метаболизме нейромедиаторов центрального действия чрезвычайно важно [Linder and Moor, 1977]. Как оказалось, синтетический диэтиламид D-лизергиновой кислоты (ЛСД), известный своим галлюциногенным действием, подавляет окисление серотонина, но ускоряет окисление норадреналина и дофамина в мозгу [Barchas and Freedman, 1963], и в концентрации, равной 10 % от концентрации нейромедиатора, ЛСД угнетает катализируемое ЦП окисление серотонина в 2 раза, тогда как скорость окисления норадреналина увеличивается в 4 раза. Величины Km для норадреналина и серотонина близки — 3 мкМ и 1 мкМ, соответственно. Вполне вероятно, что ЦП контролирует их соотношение в мозговых структурах, и тогда действие ЛСД на ЦНС объясняется нарушением баланса между ними. При кристаллографических исследованих в ЦП был идентифицирован сайт для связывания ЛСД [Zaitsev et al., 1999].

Ингибирование церулоплазмином NO-зависимого клеточного ответа

Оксид азота (NO), помимо регуляции агрегации тромбоцитов, участия в нейромедиаторных процессах и других функций, участвует также в передаче сигнала от эндотелиальных клеток к гладкомышечным. В ответ на действие ацетилхолина, повышающего концентрацию ионов Ca2+, который активирует NO-синтазу, из аргинина образуется NO и цитруллин. NO диффундирует в гладкомышечную клетку, где активируя гуанилатциклазу, вызывает мышечное расслабление, опосредованное активацией cGMP-протеинкиназы. Было продемонстрировано ингибирующее действие физиологических концентраций ЦП на расслабление аорты кролика [Cappelli-Bigazzi et al., 1997]. Действие ЦП и гистидинового медного комплекса, но не свободной меди, уменьшало уровень NO, цитруллина и cGMP, что свидетельствует об опосредованном ЦП ингибировании NO-синтазы. Косвенно это подтверждается данными об увеличении риска сердечно-сосудистых заболеваний у пациентов с повышенным уровнем меди сыворотки [Bianchini et al., 1999].

Белок-белковые комплексы церулоплазмина

В 90-х годах в свете обнаружения белковых комплексов ЦП стало возможно говорить о его новых функциях. В процессе свертывания крови, в результате протеолиза церулоплазминоподобные кофакторы, F V и F VIII, активируются и принимают конформацию, благоприятную для образования комплексов с протеазами F IXa и F Xa, активирующими F II и F X. Антикоагулянт, протеин С, в результате ограниченного протеолиза F Va и F VIIIa способен ингибировать протеолитический каскад свертывания крови. Находясь в конкурентных отношениях с факторами свертывания крови (ФСК) за связывание с протеином C, ЦП мог бы участвовать в регуляции коагуляции. Декапептид ЦП (1028HAGMETTYTV1037) разобщает комплекс ЦП с протеином С и снимает эффект 5-кратного увеличения активности ЦП в комплексе [Walker and Fay, 1990]. Однако, после сообщения о взаимодействии ЦП с протеином С ряд гематологов поставили под сомнение гипотезу о способности усиливать коагуляцию ЦП in vivo, что было подтверждено исследованиями показателей гемостаза у здоровых людей и у пациентов с дефектами F V [De Visser et al., 2002]. Взаимодействуя с миелопероксидазой [Segelmark et al., 1997], ЦП ингибирует ее опасные прооксидантные свойства: H2O2 + Cl- = ClO- + H2O. Вероятно, это имеет значение при чрезмерной активации кислородного взрыва в очаге воспаления и распространении его по руслу крови. Однако, взаимодействие с миелопероксидазой не влияет на оксидазные, пероксидазные и иммунореактивные свойства ЦП [Park et al., 2000]. Группа Aust показала, что для полноценного встраивания Fe3+ в ферритин важны не только ферроксидазная активность ЦП, но также взаимодействие интактной молекулы ЦП с ферритином [Juan and Aust, 1998; Reilly et al., 1998; Van Eden and Aust, 2000]. Взаимодействие ЦП с нейропептидом PACAP 38 [Tams et al., 1999], возможно, играет определенную роль в нейрорегуляторных процессах, и особенно интересно в свете обнаружения мембраносвязанного ЦП в астроцитах, который участвует в регуляции уровня железа в ЦНС и предотвращении свободно-радикальных реакций [Patel and David, 1997; Patel et al., 2002]. Было продемонстрировано, что среди всех белков плазмы крови именно ЦП связывается PACAP 38, кроме того, для этого взаимодействия достаточно С-концевого декапептида (29-38) [Tams et al., 1999]. Взаимодействие ЦП с ЛФ [Zakharova et al., 2000], бактерицидным белком нейтрофилов, молока и других секретов интересно в свете бактерицидного действия ЦП в присутствии Fe2+ и фосфатов [Klebanoff, 1992]. В экспериментах in vivo была показана циркуляция комплекса ЦП крысы — ЛФ человека в течение 5 часов после введения крысе 10 мг ЛФ [Zakharova et al., 2000]. Продемонстрирована электростатическая природа этого взаимодействия, а также увеличение аффинности комплекса при протеолизе ЦП [Pulina et al., 2002]. GPI-заякоренный ЦП астроцитов физически взаимодействует с IREG1 и способствует оттоку Fe3+ из астроцитов. Взаимодействие доказано с помощью коиммунопреципитации и колокализации на мембране астроцита при двойной метке флуоресцентными антителами к ЦП и IREG1 [Jeong and David, 2003]. Последним из обнаруженных на настоящий момент белков, взаимодействующих с ЦП, является фактор ингибирующий миграцию макрофагов (MIF), один из ключевых цитокинов воспаления [Meyer-Siegler et al., 2006].

Наследственные заболевания, связанные с церулоплазмином

Наиболее частым наследственным заболеванием (1/30 000), при котором наблюдается уменьшение количества ЦП, является гепатолентикулярная дегенерация, также называемая болезнью Вильсона-Коновалова. Заболевание было впервые описано в 1912 году А. К. Вильсоном, а в нашей стране — Н. А. Коноваловым. При данной болезни в печени наблюдается аутосомно-рецессивный дефект гена WND, продукт которого отвечает за экскрецию меди с желчью. Удобной моделью болезни Вильсона-Коновалова на грызунах являются крысы линии Long-Evans Cinnamon [Yamada et al., 1993]. Уровень холо-ЦП после введения этим животным аденовируса с геном WND (ATP7B) восстанавливается, при этом ATP7B локализуется в аппарате Гольджи [Terada et al., 1998]. Здоровые доношенные дети рождаются с низкой концентрацией ЦП в крови и запасами меди, сосредоточенными в печени. В течение первых месяцев концентрация ЦП в плазме растет и происходит перераспределение меди в организме. При болезни Вильсона-Коновалова этот процесс нарушен, и уровень сывороточного ЦП остается низким. Устанавливается положительный медный баланс, экскреция меди, поступающей в организм, затруднена. Гепатоциты подвергаются токсическому действию меди, развивается их жировое перерождение, формируется фиброз и цирроз печени. При разрушении гепатоцитов, медь эпизодически высвобождается из печени и откладывается в других органах и тканях, что обуславливает приступы гемолитической анемии и разнообразные, в основном, моторные, неврологические нарушения, связанные с отложением меди в ЦНС. В десцеметовой мембране лимба роговицы появляются патогномонические для данного заболевания золотисто-коричневые или зеленоватые кольца Кайзера-Флейшера. Это может сопровождаться катарактой, артритами, холелитиазом и уролитиазом, синдромом Фанкони. Часто сопровождается гиперхолестеринемией и инсулинорезистентностью. Избыток меди в стенках сосудов способствует развитию атеросклероза [Зайчик и Чурилов, 2001]. Нередко болезнь Вильсона-Коновалова сопровождается развитием болезни Паркинсона [Johnson, 2001]. При болезни Менкеса (или «курчавости волос») происходит еще более сложное нарушение обмена меди, сцепленного с X-хромосомой рецессивного характера. Дефицит меди возникает в печени, мозге, сосудах и сыворотке крови. При этом в кишечнике, почках и фибробластах кожи ее содержание нормально или повышено. Снижено количество ЦП и имеется дефицит активности тканевых аминооксидаз. Нарушается образование перекрестных связей в коллагене и эластине. Развивается картина, похожая на экспериментальный дефицит меди у животных, но без признаков анемии. Доминирует нарушение стабильности соединительно-тканных структур. Это выражается в аневризмах, эмфиземе, остеопорозе, иногда следует разрыв сердца. Волосы больных имеют курчавый вид [Зайчик и Чурилов, 2001]. В настоящее время известно более десятка моделей нарушений метаболизма меди у животных: вышеупомянутые крысы линии LEC и мыши с токсичным молоком, Bedlington и West Highland белые терьеры, овцы North Ronaldsay, использованные для изучения индийского детского цирроза печени, доберманы пинчеры и Skye терьеры с хроническим гепатитом, сходным с первичным желчным циррозом у человека, далматинцы с повышенной активностью сывороточных аланин- и аспартат аминотрансфераз и сиамские коты с токсическими отложениями меди в печени [Fuentealba and Aburto, 2003]. Ацерулоплазминемия — наследственное заболевание, обусловленное дефектами гена ЦП. Ацерулоплазминемия сопровождается диабетом, накоплением железа в различных тканях, в том числе в нервной ткани, что ведет к помутнению сетчатки, непреднамеренным движениям, слабоумию. В глиальной ткани увеличен уровень ПОЛ, в митохондриях комплексы I и IV дыхательной цепи теряют более половины ферментативной активности [Harris et al., 1995; Miyajima et al., 2002]. Астроциты у таких больных деформированы, вплоть до шаровидной формы, накапливают маркер ПОЛ — 4-гидроксиноненал, а также глиальный фибриллярный кислый белок, белок S-100 и убиквитин, и похожи на астроциты 1 типа Альцгеймера [Kanaeko et al., 2002]. Мембраны эритроцитов содержат увеличенное количество длинноцепочечных жирных кислот — 17-цис-гексакозеновой (26:1) и гексакозановой (26:0), вероятно, вследствие ингибирования бета-окисления в пероксисомах [Miyajima et al., 1998]. При патогистологическом исследовании биоптатов печени пациентов выявлены массивные отложения железа [Loreal et al., 2002]. 21 мутация в гене ЦП была обнаружена у 24 семей со всего мира [Miyajima et al., 2003]. В Японии частота оценивается как 1/2 000 000 неродственных браков [Miyajima et al., 1999]. Замена P177R приводит к задержке синтезированного ЦП в ЭПР, замена по гомологичному а.о. в F VIII приводит к гемофилии А [Hellman et al., 2002]. Экспериментально получены мыши, гомозиготные по утрате гена ЦП, у которых развивается картина ацерулоплазминемии с выявлением нарушения обмена железа на гистологических препаратах [Harris et al., 1999].

Диагностическое и фармакологическое применение церулоплазмина

В плазме крови в норме ЦП содержится в концентрации 0.20-0.40 мг/мл. Понижение уровня ЦП может быть обусловлено: болезнью Вильсона-Коновалова, синдромом Менкеса, ацерулоплазминемией, тяжелыми заболеваниями печени, снижением абсорбции меди, потерями с общим белком плазмы через кишечный или мочеполовой путь. Повышение уровня ЦП наблюдается при хронических воспалительных процессах, онкологических заболеваниях, меланоме, шизофрении, инфаркте миокарда, и на поздних сроках беременности [Gutteridge and Stocks, 1981]. Повышение уровня ЦП в цервикальных секретах на поздних сроках беременности коррелирует с риском выкидыша [Ogino et al., 1999]. С недавнего времени ЦП стал медицинским препаратом, он используется как основной антиоксидант крови, стимулятор гемопоэза [Shimizu, 1979], уменьшающий интоксикацию и иммунодепрессию [Saenko et al., 1994; Бердинских и др., 1984; Сенюк и др., 1994].


Список литературы

Бердинских, Н. К., Антоненко, С. Г., Волосченко, Ю. В., Чебатарев, Е. Е., Гаврич, И. Н. Роль церулоплазмина в устойчивости организма к рентгеновскому облучению. // Радиобиология. 1984. Т. 24. С. 199—203.

Васильев, В. Б., Кононова, С. В. Различия в каталитических свойствах фрагментов молекулы церулоплазмина. // Биохимия. 1987. Т. 52. С. 387—395.

Зайчик, А. Ш., Чурилов, Л. П. Основы патохимии. СПб., ЭЛБИ-СПб. 2001. С. 417—418.

Сенюк, О. Ф., Скоробогатько, О.В, Тарасенко, П. Д., Ромашко, В. В., Журавец, Л. А., Задорожная, Л. В., Ярополов, А. И. Исследование физиологических функций человеческого церулоплазмина. Эффект церулоплазмина на иммуноциты в норме и при патологии. // Биохимия. 1994. Т. 59. С. 1113—1118.

Alcain, F., Low, H., Crane, F.L. Ceruloplasmin oxidant stimulates growth. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991. V. 180. P. 790—796.

Anderson, G.J., Frazer, D.M., McKie, A.T., Vulpe, C.D. The ceruloplasmin homolog hephaestin and the control of intestinal iron absorption. // Blood Cells, Molecules, and Diseases. 2002. V. 29. P. 367—375.

Anderson, G.J., Frazer, D.M., McKie, A.T., Wilkins, S.J., Vulpe, C.D. The expression and regulation of the iron transport molecules hephaestin and IREG1: implications for the control of iron export from the small intestine. // Cell Biochem. Biophys. 2002. V. 36. P. 137—146.

Bannister, J.V., Bannister, W.H., Hill, A.O., Mahood, J.F., Willson, R.L., Wolfenden, B.S. Does ceruloplasmin dismute superoxide? No. // FEBS Lett. 1980. V.188. P. 127—129.

Barchas, I.D., Freedman, D.X. Brain amines: response to physiological stress. //Biochem. Pharmacol. 1963. V. 12. P. 1232—1235.

Barnes, G., Frieden, E. Ceruloplasmin receptors of erythrocytes. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1984. V. 125. P. 157—162.

Beltramini, M., Salvato, B., Santamaria, M., Lerch, K. The reaction of CN- with the binuclear copper site of Neurospora tyrosinase: its relevanse for a comparison between tyrosinase and hemocyanin active sites. // Biochim. Biophys. Acta. 1990. V. 1040. P. 365—372.

Bianchini, A., Musci, G., Calabrese, L. Inhibition of endothelial nitric-oxide synthase by ceruloplasmin. // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. P. 20265-20270.

Bielli, P., Bellenchi, G.C., Calabrese, L. Site-directed mutagenesis of human ceruloplasmin. Production of a proteolytically stable protein and structure-activity relationships of type 1 sites. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 2678—2685.

Boivin, S., Aouffen, M., Fournier, A., Mateescu, M.-A. Molecular characterization of human and bovine ceruloplasmin using maldi-tof mass spectrometry. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 2001. V. 288. P. 1006—1010.

Bonaccorsi di Patti M.C., Galtieri, A., Giartosio, A.A. Dolphin ceruloplasmin: the first proteolytically stable mammalian ceruloplasmin. // Comp. Biochem. Physiol. 1992. V. 103. P. 183—188.

Bosio, S., De Gobbi, M., Roetto, A., Zecchina, G., Leonardo, E., Rizzetto, M., Lucetti, C., Petrozzi, L., Bonuccelli, U., Camaschella, C. Anemia and iron overload due to compound heterozygosity for novel ceruloplasmin mutations. // Blood. 2002. V. 100. P. 2246—2248.

Broman, L. Separation and characterization of two caeruloplasmins from human serum. // Nature. 1958. V. 182. P. 1655—1657.

Brown, M.A., Stenberg, L.M., Grant Mauk, A. Identification of catalytically important amino acids in human ceruloplasmin by site-directed mutagenesis. // FEBS Lett. 2002. V. 520. P. 8-12.

Calabrese L., Musci G. Molecular properties of ceruloplasmin. // In «Multicopper oxidases» (Messerschmidt A.) World Scientific, Singapore — New-Jersey — London — Hong Kong. 1997. P. 307—354.

Calabrese, L., Capuozzo, E., Galtieri, A., Bellocco, E. Sheep ceruloplasmin: isolation and characterization. // Mol. Cell. Biochem. 1983. V. 51. P. 129—132.

Calabrese, L., Carbonaro, M., Musci, G. Chicken ceruloplasmin. Evidence in support of a trinuclear cluster involving type 2 and 3 copper centers. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. P. 6480-6483.

Calabrese, L., Malatesta. F., Barra, D. Purification and properties of bovine caeruloplasmin. // Biochem. J. 1981. V. 199. P. 667—673.

Cappelli-Bigazzi, M., Ambrosio, G., Musci, G., Battaglia, C., Bonaccorsi di Patti, M.C., Golino, P., Ragni, M., Chiariello, M., Calabrese, L. Ceruloplasmin impairs endothelium-dependent relaxation of rabbit aorta. // Am. J. Physiol. 1997. V. 273. P. 2843—2849.

Chen, H., Su, T., Attieh, Z.K., Fox, T.C., McKie, A.T., Anderson, G.J., Vulpe, C.D. Systemic regulation of hephaestin and IREG1 revealed in studies of genetic and nutritional iron deficiency. // Blood. 2003. V. 102. P. 1893—1899.

Chen, L., Dentchev, T., Wong, R., Hahn, P., Wen, R., Bennett, J., Dunaief, J.L. Increased expression of ceruloplasmin in the retina following photic injury. // Molecular Vision. 2003. V. 9. P. 151—158.

Danzeisen, R., Fosset, C., Chariana, Z., Page, K., David, S., McArdle, H.J. Placental ceruloplasmin homolog is regulated by iron and copper and is implicated in iron metabolism. // Am. J. Physiol. Cell. Physiol. 2002. V. 282. P. 472—478.

Dawson, J.H., Dooley, D.M., Clark R., Stephens, P.J., Gray, H.B. Spectroscopic studies of ceruloplasmin. Electronic structures of the copper sites. // J. Am. Chem. Soc. 1979. V. 101. P. 5046-5053.

De Filippis, V., Vassiliev, V.B., Beltramini, M., Fontana, A., Salvato, B., Gaitskhoki, V.S. Evidence for the molten globule state of human apo-ceruloplasmin. // Biochim. Biophys. Acta. 1996. V. 1297. P. 119—123.

De Visser, M.C.H., Souverijn, J.H.M., Rosendaal, F.R., Bertina, R.M. The effect plasma ceruloplasmin levels on the sensitivity for activated protein C. // Br. J. Hematol. 1992. V. 118. P. 843—846.

Diamon, M., Yamatani, K., Igarashi, M., Fukase, N., Kawanami, T. Fine structure of human ceruloplasmin gene. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995. V. 208. P. 1028—1035.

Disilvestro, R.A., Harris, E.D. Purification and partial characterization of ceruloplasmin from chicken serum. // Arch. Biochem. Biophys. 1985. V. 241. P. 438—446

Ehrenwald E., Fox, P.L. Isolation of nonlabile human ceruloplasmin by chromatographic removal of a plasma metalloproteinase. // Arch. Biochem. Biophys. 1994. V. 309. P. 392—395.

Exner, M., Hermann, M., Hofbauer, R., Hartmann, B., Kapiotis, S., Gmeiner, B. Homocysteine promotes the LDL oxidase activity of ceruloplasmin. // FEBS Lett. 2002. V. 531. P. 402—406.

Fleming, R.E., Gitlin, J.D. Structural and functional analysis of the 5`-flanking region of the rat ceruloplasmin gene. // J. Biol. Chem. 1992. V. 267. P. 479—486.

Fortna, R.R., Watson, H.A., Nyguist, S.E. Glycosyl phosphatidylinositol-anchored ceruloplasmin is expressed by rat Sertoli cells and is concentrated in detergent-insoluble membrane fractions. // Biol. Reprod. 1992. V. 61. P. 1042—1049.

Frieden, E., Hsieh, S. // Ceruloplasmin: the cooper transport protein with essential oxidase activity. // Аdv. Enzymol. 1976. V. 44. P. 187—236.

Gitlin, J.D. Transcriptional regulation of ceruloplasmin gene expression during inflammation. // J. Biol. Chem. 1988. V. 263. P. 6821-6287.

Goldstein, I.M., Kaplan, H.B., Edelson, H.S., Weissmann, G. Ceruloplasmin a scavenger of superoxide anion radicals. // J.Biol. Chem. 1979. V. 254. P. 4040-4045.

Gutteridge, J.M.C., Stocks, J. Caeruloplasmin: physiological and pathological perspectrives. // Cri. Rev. Clin. Lab. Sci. 1981. P. 257—329.

Harris, Z.L., Durley, A.P., Man, Tsz.K., Gitlin, J.D. Targeted gene disruption reveals an essential role for ceruloplasmin in cellular iron efflux. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. V. 96. P. 10812-10817.

Harris, Z.L., Klomp, L.W.J., Gitlin, J.D. Aceruloplasminemia: an inherited neurodegenerative disease with impairment of iron homeostasis. // Am. J. Clin. Nutr. 1998. V. 67. P. 972—977.

Harris, Z.L., Takahashi, Y., Miyajima, H., Serizawa, M., MacGillivray, R.T.A., Gitlin, J.D. Aceruloplasminemia: molecular characterization of this disorder of iron metabolism. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 2539—2543.

Hart, E.B., Steenbock, H., Waddell, H., Elvahjem, C.A. Iron in nutrition. VII. Copper as a supplement to iron for hemoglobin building in the rat. // J. Biol. Chem. 1928. V. 77. P. 797—812.

Hellman, N.E., Gitlin, J.D. Ceruloplasmin metabolism and function. // Annu. Rev. Nutr. 2002. V. 22. P. 439—458.

Hellman, N.E., Kono, S., Mancini, G.M., Hoogeboom, A.G., de Jong, G.L., Gitlin, J.D. Mechanisms of copper incorporation into human ceruloplasmin. // J.Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 46632-46638.

Hellman, N.E., Kono, S., Miyajima, H., Gitlin, J.D. Biochemical analysis of a missense mutation in aceruloplasminemia. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 1375—1380.

Hilton, M., Spenser, D.C., Ross, P., Ramsey, A., McArdle, H.J. Characterisation of the copper uptake mechanism and isolation of the ceruloplasmin receptor/copper transporter in human placental vesicles. // Biochim. Biophys. Acta. 1995. V. 1245. P. 153—160.

Holmberg, C.G., Laurell, C.B. Investigation in serum copper. II. // Acta Chem. Scand. 1948. V. 2. P. 550—556.

Inoue, K., Akaike, T., Miyamoto, Y., Okamoto, T., Sawa, T., Otagiri, M., Suzuki, S., Yoshimura, T., Maeda, H. Nitrosothiol formation catalyzed by ceruloplasmin. Implication for cytoprotective mechanism in vivo. // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. P. 27069-27075.

Jeong, S.Y., David, S. GPI-anchored ceruloplasmin is required for iron efflux from cells in the central nervous system. // J. Biol. Chem. 2003. V. 278. P. 27144-27148.

Johnson, S. Is Parkinson’s disease the heterozygote form of Wilson’s disease: PD = 1/2 WD? // Med. Hypotheses. 2001. V. 56. P. 171—173.

Juan, S.H., Aust, S.D. Studies on the interaction between ferritin and ceruloplasmin. // Arch. Biochem. Biophys. 1998. V. 355. P. 56-62.

Kaneko, K., Yoshida, K., Arima, K., Ohara, S., Miyajima, H., Kato, T., Ohta, M., Ikeda, S.I. Astrocytic deformity and globular structures are characteristic of the brains of patients with aceruloplasminemia. // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 2002. V. 61. P. 1069—1077.

Kang, J.H., Kim, K.S., Choi, S.Y., Kwon, H.Y., Won, M.H., Kang, T.C. Carnosine and related dipeptides protect human ceruloplasmin against peroxyl radical-mediated modification. // Mol. Cells. 2002. V. 13. P. 498—502.

Kataoka, M., Tavassoli, M. Ceruloplasmin receptors in liver cell suspensions are limited to the endothelium. // Exp. Cell Res. 1984. V. 155. P. 232—240.

Kataoka, M., Tavassoli, M. Identification of ceruloplasmin receptors on the surface of human blood monocytes, granulocytes, and lymphocytes. // Exp. Hematol. 1985. V. 13. P. 806—810.

Kim, K.S., Choi, S.Y., Kwon, H.Y., Won, M.H., Kang, T.-C., Kang, J.H. The ceruloplasmin and hydrogen peroxide system induced alpha-synuclein aggregation in vitro. // Biochemie. 2002. V. 84. P. 625—631.

Klebanoff, S.J. Bactericidal effect of Fe2+, ceruloplasmin and phosphate. // Arch. Biochem. Biophys.1992. V. 295. P. 302—308.

Klomp, L.W.J., Farhangrazi, Z.S., Dugan, L.L., Gitlin, J.D. Ceruloplasmin gene expression in the murine central nervous system. // J. Clin. Invest. 1996. V. 98. P. 207—215.

Klomp, L.W.J., Gitlin, J.D. Expression of the ceruloplasmin gene in the human retina and brain: implications for a pathogenic model in aceruloplasminemia. // Human. Molecular. Genetics. 1996. V. 5. P. 1989—1996.

Kuhlov, C.J., Krady, J.K., Basu, A., Levinson, S.W. Astrocytic ceruloplasmin expression, which is induced by IL-1 and by traumatic brain injury, increases in the absence of the IL-1 type 1 receptor. // Glia. 2003. V. 44. P. 76-84.

Lahey, M.E., Gubler, C.J., Chase S., Cartwright, G.E. Studies in copper metabolism II. Hematologic manifestations of cooper deficiency in swine. // Blood. 1952. V. 7. P. 1053—1073.

Leoni, V., Albertini, R., Passi, A., Abuja, P.M., Borroni, P., D’Eril, G.M., De Luca, G. Glucose accelerates copper- and ceruloplasmin-induced oxidation of low-density lipoprotein and whole serum. // Free Radic. Res. 2002. V. 36. P. 521—529.

Linder, M.C., Moor, J.R. Plasma ceruloplasmin. Evidence for its presence in and uptake by heard and other organs of the rat. // Biochim. Biophys. Acta. 1977. V. 499. P. 329—336.

Loreal, O., Turlin, B., Pigeon, C., Moisan, A., Ropert, M., Morice, P., Gandon, Y., Jouanolle, A.-M., Verin, M., Hider, R.C., Yoshida, K., Brissot, P. Aceruloplasminemia: new clinical, pathophysiological and therapeutic insights. // J. Hepatology. 2002. V. 36. P. 851—856.

Lu, H., Webb, S.P., Ivanic, J., Jensen, J.H. Determinants of the relative reduction potencials of type-1 copper sites in protein. // J. Am. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 8010-8019.

Lu, Y., Roe, J.A., Gralla E.B., Valentine J.S. Metalloprotein ligand redesign: characterization of cooper-cysteinate proteins derived from yeast copper-zinc superoxide dismutase. // In: Bioorganic Chemistry of Copper; (Karlin K.D. and Tieklar Z. — eds.); Chapman & Hall, New York. 1993. P. 64-77.

Magdoff-Fairchild, B., Lovell, F.M., Low, B.W. An X-ray crystallographic study of ceruloplasmin. Determination of molecular weight. // J. Biol. Chem. 1969. V. 244. P. 3497-3499.

Maltais, D., Desroches, D., Aouffen, M., Mateescu, M.-A., Wang, R., Paquin, J. The blue copper ceruloplasmin induced aggregation of newly differentiated neurons: a potential modulator of neurvos system organization. // Neuroscience. 2003. V. 121. P. 73-82.

Marceau, N., Aspin, N. Distribution of ceruloplasmin-induced 67Cu in the rat. // Am. J. Physiol. 1972. V. 222. P. 106—110.

Mazumder, B., Mukhopadhyay, C.K., Prok, A., Cathcart, M.K., Fox, P.L. Induction of ceruloplasmin synthesis by IFN-gamma in human monocytic cells. // J. Immunol. 1997. V. 159, 1938—1944.

Mazumder, B., Seshadri, V., Imataka, H., Sonenderg, N., Fox, P. Translational silencing of ceruloplasmin requires the essential elements of mRNA circularization: poly(A) tail, poly(A)-binding protein, and eukaryotic translation initiation factor 4G. // Mol. Cell. Biol. 2001. V. 21. P. 6440-6449.

Messerschmidt, A., Huber R. The blue oxidases, ascorbate oxidase, laccase and ceruloplasmin. // Eur. J. Biochem. 1990. V. 187. P. 341—352.

Meyer, L.A., Durley, A.P., Prohaska, J.R., Harris, Z.L. Copper transport and metabolism are normal in aceruloplasminemic mice. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276. P. 36857-39861.

Meyer-Siegler, K.L., Iczkowski, K.A., Vera, P.L. Macrophage migration inhibitory factor is increased in the urine of patients with urinary tract infection: macrophage migration inhibitory factor-protein complexes in human urine. // J. Urol. 2006. V. 175.P. 1523—1528.

Mittal, B., Doroudchi, M.M., Jeong, S.Y., Patel, B.N., David, S. Expression of a membrane-bound form of the ferroxidase ceruloplasmin by leptomeningeal cells. // Glia. 2003. V. 41. P. 337—346.

Miyajima, H., Adachi, J., Tatsuno, Y., Takahashi, Y., Fujimoto, M., Kaneko, E., Gitlin, J.D. Increased very long-chain fatty acids in erythrocyte membranes of patients with aceruloplasminemia. // Neurology. 1998. V. 50. P. 130—136.

Miyajima, H., Kohno, S., Takahashi, Y., Yonekawa, O., Kanno, T. Estimation of the gene frequency of aceruloplasminemia in Japan. // Neurology. 1999. V. 53. P. 617—619.

Miyajima, H., Kono, S., Takahashi, Y., Sugimoto, M. Increased lipid peroxidation and mitochondrial dysfunction in aceruloplasminemia brains. // Blood. Cells. Mol. Dis. 2002. V. 29. P. 433—438.

Miyajima, H., Takahashi, Y., Kono, S. Aceruloplasminemia, an inherited disorder of iron metabolism. // Biometals. 2003. V. 16. P. 205—213.

Mukhopadhyay, C.K., Ehrenwald, E., Fox, P.L. Ceruloplasmin enhances smooth muscle cell- and endothelial cell-mediated low density lipoprotein oxidation by a superoxide-dependent mechanism. // J. Biol. Chem. 1996. V. 271. P. 14773-14778.

Mukhopadhyay, C.K., Mazumder, B., Fox, P.L. Role of hypoxia-inducible factor-1 in transcriptional activation of ceruloplasmin by iron dificiency. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 21048-21054.

Mukhopadhyay, C.K., Mazumder, B., Lindley, P.F., Fox, P.L. Identification of the prooxidant site of human ceruloplasmin: A model for oxidative damage by copper bound to protein surfaces. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 11546-11551.

Musci, G., Bonaccorsi di Patti, M.C., Fagiolo, U., Calabrese, L. Age-related changes in human ceruloplasmin. Evidence for oxidative modifications. // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 13388-13395.

Ogino, M., Hiyamuta, S., Takatsuji-Okawa, M., Tomooka, Y., Minoura, S. Establishment of a prediction method for premature rupture of membranes in term pregnancy using active ceruloplasmin in cervicovaginal secretion as a clinical marker. // J. Obstet. Gynaecol. Res. 2005. V. 31. P. 421—426.

Okamoto, N., Wada, S., Oga, T., Kawabata, Y., Baba, Y., Habu, D., Takeda, Z., Wada, Y. Hereditary ceruloplasmin deficiency with hemosiderosis. Hum. Genet. 1996. V. 97. P. 755—758.

Orena, S.J., Goode, C.A., Linder, M.C. Binding and uptake of cooper from ceruloplasmin. // Biochim. Biophys. Res. Commun. 1986. V. 139. P. 822—829.

Ortel, T.L., Takahashi, N., Putnam, F.W. Structural model of human ceruloplasmin based on interal triplication, hyderophilic/hydrophobic cheracter, and secondary structure of domains. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.1984. V. 81. P. 4761-4765

Osaki, S. Kinetic studies of ferrous ion oxidation with crystalline human ferrooxidase (ceruloplasmin). // J. Biol. Chem. 1966. V. 241. P. 5053-5059.

Osaki, S., Johnson, D.A., Frieden, E. The possible significance of the ferrous oxidase activity of ceruloplasmin in normal human serum. // J. Biol. Chem. 1966. V. 241. P. 2746—2751.

Park, Y.S., Suzuki, K., Mumby, S., Taniguchi, N., Gutteridge, J.M.C. Antioxidant binding of caeruloplasmin with myeloperoxidase: myeloperoxidase is inhibited, but oxidase, peroxidaseand and immunoreactive properties of caeruloplasmin remain intact. // Free Rad. Res. 2000. V. 33. P. 261—265.

Patel, B.N., David, S. A novel glycosylphosphatidylinositol-anchored form of ceruloplasmin is expressed by mammalian astrocytes. // J. Biol. Chem. 1997. V. 272. P. 20185-20190.

Patel, B.N., Dunn, R.J., Jeong, S.Y., Zhu, Q., Julien, J.P., David, S. Ceruloplasmin regulates iron levels in the CNS and prevents free radical injury. // J. Neurosci. 2002. V. 22. P. 6578-6586.

Prozorovski, V.N., Rashkovetski, L.G., Vasiliev, V.B., Shavlovski, M.M., Neifakh, S.A. Evidence that human ceruloplasmin molecule consists of homologous parts. // Int. J. Pept. Prot. Res. 1982. V. 19. P. 40-53.

Pulina, M.O., Zakharova, E.T., Sokolov, A.V., Shavlovski, M.M., Bass, M.G., Solovyov, K.V., Kokryakov, V.N., Vasilyev, V.B. Studies of the ceruloplasmin-lactoferrin complex. // Biochem. Cell. Biol. 2002. V. 80. P. 35-39.

Quintanar, L., Gebhard, M., Wang, T.-P., Kosman, D.J., Solomon, E.I. Ferrous binding to the multicopper oxidases Saccharomyces cerevisiae Fet3p and human ceruloplasmin: contributions to ferroxidase activity. // Am. J. Chem. Soc. 2004. V. 126. P. 6579-6589.

Ravin, H.A. An improved colorimetric enzymatic assay for caeruloplasmin. // J. Lab. Clin. Med. 1961. V. 58. P. 161.

Reilly, C.A., Sorlie, M., Aust, S.D. Evidence for a protein-protein complex during iron loading into ferritin by ceruloplasmin. // Arch. Biochem. Biophys. 1998. V. 354. P. 165—171.

Roy, C.N., Andrews, N.C. Recent advancesin disorders of iron metabolism: mutations, mechanisms and modifiers. // Human Molecular Genetics. 2001. V. 10. P. 2181—2186.

Ryan T.P., Grover T.A., Aust S.D. Ceruloplasmin resistance to proteolysis. // Arch. Biochem. Biophys. 1992. V. 293. P. 1-8.

Ryden, L. Evidence for proteolytic fragments in commercial samples of human ceruloplasmin. // FEBS Lett. 1971. V. 18. P. 321—325.

Ryden, L. Evolution of blue copper proteins. // Prog. Clin. Biol. Res. 1988. V. 274. P. 349—366.

Ryden, L. Model of the active site in blue oxidases based on the ceruloplasmin-plastocyanin homology. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. V. 79. P. 6767-6771.

Ryden, L. The relation of artefactual and real polymorphism of human ceruloplasmin to its polypeptide chain and carbohydrate structure. // Protides of Biological Fluids, Pergamon Press, Oxford, 1975. P. 633—639.

Ryden, L., Bjork, I. Reinvestigation of some physicochemical and chemical properties of human ceruloplasmin (ferroxidase). // Biochemistry. 1976. V. 15. P. 3411-3417.

Ryden, L., Hunt, L.T. Evolution of protein complexity: the blue copper-containing oxidases and related proteins. // J. Mol. Biol. 1993. V. 36. P. 41-66.

Saenko, E.L., Skorobogat’ko, O.V., Tarasenko, P., Romashko, V., Zhuravetz, L., Zadorozhnaya, L., Senjuk, O.F., Yaropolov, A.I. Modulatory effects of ceruloplasmin on lymphocytes, neutrophils and monocytes of patients with altered immune status. // Immunol. Invest. 1994. V. 23. P. 99-114.

Sakakibara, S., Aoyama, Y. Dietary iron-deficiency up-regulates hephaestin mRNA level in smal intestine rat. // Life Sciences. 2002. V. 70. P. 3123-3129.

Samokyszyn, V.M., Miller, D.M., Reif, D.W., Aust S.D. Inhibition of superoxide and ferritin-dependent lipid peroxidation by ceruloplasmin. // J. Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 21-26.

Sampath, P., Mazumder, B., Seshadri, V., Fox, P.L. Transcript-selective translational silencing by gamma interferon is directed by a novel structural element in the ceruloplasmin mRNA 3' untranslated region. // Mol. Cell. Biol. 2003. V. 23. P. 1509—1519.

Sampath, P., Mazumder, B., Seshadri, V., Gerber, C.A., Chavatte, L., Kinter, M., Ting, S.M., Dignam, J.D., Kim, S., Driscoll, S.M., Fox, P.L. Noncanonical function of glutamyl-prolyl-tRNA-synthetase: gene-specific silencing of translation. // Cell. 2004. V. 119. P. 195—208.

Sang, Q.A. Specific proteolysis of ceruloplasmin by leukocyte elastase. // Biochem. Mol. Biol. Int. 1995. V. 37. P. 573—581.

Segelmark, M., Persson, B., Hellmark, T., Wieslander, J. Binding and inhibition of myeloperoxidase (MPO): a major function of ceruloplasmin? // Clin. Exp. Immunol. 1997. V. 108. P. 167—174.

Shimizu, M. Clinical results on the use of human ceruloplasmin in aplastic anemia. // Transfusion. 1979. V. 19. P. 742—748.

Stevens, M.D., Di Silvestro, R.A., Harris, E.D. Specific recptor for ceruloplasmin in membrane fragments from aortic and heart tissues. // Biochemistry. 1984. V. 23. P. 261—266.

Syed, B.A., Beaumont, N.J., Patel, A., Naylor, C.E., Bayele, H.K., Joannou, C.L., Rowe, P.S., Evans, R.W., Srai, S.K. Analysis of the human hephaestin gene and protein: comparative modelling of the N-terminus ecto-domain based upon ceruloplasmin. // Protein Eng. 2002. V. 15. P. 205—214.

Takahashi, N., Ortel, T.L., Putnam, F.M. Single-chain structure of human ceruloplasmin: The complete amino acid sequence of the whole molecule. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1984. V. 81. P. 390—394.

Takahashi, Y., Miyajima, H., Shirabe, S., Nagataki, S., Suenaga, A., Gitlin, J.D. Characterization of a nonsense mutation in the ceruloplasmin gene resulting in diabetes and neurodegenerative disease. // Human. Molecular. Genetics. 1996. V. 5. P. 81-84.

Takeuchi, Y., Yoshikawa, M., Tsujino, T., Kohno, S., Tsukamoto, N., Shiroi, A., Kikuchi, E., Fukui, H., Miyajima, H. A case of aceruloplasminaemia: abnormal serum ceruloplasmin protein without ferroxidase activity. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2002. V. 72. P. 543—545.

Tams, J.W., Johnsen, A.H., Fahrenkrug, J. Identification of pituitary adenylate cyclase-activating polypeptide 1-38-binding factor in human plasma, as ceruloplasmin. // Biochem. J. 1999. V. 341. P. 271—276.

Terada, K., Nakako, T., Yang, X.-L., Iida, M., Aiba, N., Minamiya, Y., Nakai, M., Sakaki, T., Miura, N., Sugiyama, T. Restoration of holoceruloplasmin synthesis in LEC rat after infusion of recombinant adenovirus bearing WND cDNA. // J. Biol. Chem. 1998. V. 273. P. 1815—1820.

Vachette, P., Dainese, E., Vasyliev, V.B., Di Muro, P., Beltramini, M., Svergun, D.I., De Filippis V., Salvato, B. A key structural role for active site type 3 copper ions in human ceruloplasmin. // J. Biol. Chem. 2002. V. 277. P. 40823-40831.

Van Eden, M.E., Aust, S.D. Intact human ceruloplasmin is required for the incorporation of iron into human ferritin. // Arch. Biochem. Biophys. 2000. V. 381. P. 119—126.

Walker, F.J., Fay, P.J. Characterization of an interaction between protein C and ceruloplasmin. // J. Biol. Chem. 1990. V. 265. P. 1834—1836.

Wallas, E., Lovstad, R.A., Wallas, D. Free-radical formation of catecholamines by the action of ceruloplasmin. // Biochem. J. 1964. V. 92. P. 18-19.

Wang, R., Zhang, L., Mateescu, M.-A. Ceruloplasmin: an endogenous depolarizing factor in neurons? // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1995. V. 207. P. 599—605.

Whanger, P.D., Weswig, P.H. Effect of some copper antagonist on induction of ceruloplasmin in the rat. // J. Nutr. 1970. V. 100. P. 341—348.

Wu, L., Mateescu, M.-A, Wang, X.-T., Mondovi, B., Wang, R. Modulation of K±cannel by serum amineoxidase in neurons. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1996. V. 220. P. 47-52.

Yamada, T., Agui T., Suzuki, Y., Sato, M., Matsumoto, K. Inhibition of the copper incorporation into ceruloplasmin leads to the deficiency in serum ceruloplasmin activity in Long-Evans Cinnamon mutant rat. // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 8965-8971.

Yamashita K., Liang, C.-J., Funakoshi, S., Kobata, A. Structural studies of asparagine-linked sugar chains of human ceruloplasmin. // J. Biol. Chem. 1981. V. 256. P. 1283—1289.

Yang, F., Friedrichs, W.E., de Graffenried, L. Cellular expression of ceruloplasmin in lung: anti-oxidant role. // Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 1996. V. 14. P. 161—169.

Yang, F., Naylor, S., Lum, J., Cutshaw, S., McCombs, J., Naberhaus, K., McGill, J., Adrian, G., Moore, C., Barnett, D., Bowman, B. Characterization, mapping, and expression of the human ceruloplasmin gene. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 3257-3261.

Yang, S., Hua, Y., Nakamura, T., Keep, R.F., Xi, G. Up-regulation of brain ceruloplasmin in thrombin preconditioning. // Acta. Neurochir. Suppl. 2006. V. 96. P. 203—206.

Yazaki, M., Yoshida, K., Nakamura, A., Furihata, K., Yonekawa, M., Okabe, T., Yamashita, N., Ohta, M., Ikeda, S. A novel splicing mutation in the ceruloplasmin gene responsible for hereditary ceruloplasmin deficiency with hemosiderosis. // J. Neurol. Sci. 1998. V. 156. P. 30-34.

Yosida, K., Furihata, K., Takeda S., Nakamura, A., Yamamoto, K., Morita, H., Hiyamuta, S., Ikeda, S., Shimizu, N., Yanasigawa, N. A mutation in the ceruloplasmin gene is associated with systemic hemosiderosis in humans. // Nature Genet. 1995. V. 9. P. 267—272.

Zaitsev, V.N., Zaitseva, I., Papiz, M., Lindley, P.L. An X-ray crystallographic study of the binding center of azide inhibitor and organic substrates of ceruloplasmin, a multi-copper oxidase in plasma. // J. Biol. Inorg. Chem. 1999. V. 4. P. 579—587.

Zaitseva, I., Zaitsev, V., Card, G., Moshkov, K., Bax, B., Ralph, A., Lindley, P. The X-ray structure of human serum ceruloplasmin at 3.1 Å: nature of the copper centres. // J. Biol. Inorg. Chem. 1996. V. 1. P. 15-23.

Zakharova, E.T., Shavlovski, M.M., Bass, M.G., Gridasova, A.A., Pulina., M.O., De Filippis, V., Beltramini, M., Di Muro, P., Salvato, B., Fontana, A., Vasilyev, V.B., Gaitskhoki, V.S. Interaction of lactoferrin with ceruloplasmin. // Arch. Biochem. Biophys. 2000. V. 374. P. 222—228.

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home