Поиск изоформы церулоплазмина человека, способной локализоваться в митохондриях тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Клотченко, Сергей Анатольевич

• Клотченко, Сергей Анатольевич
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Клотченко, Сергей Анатольевич

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ, использованных в тексте.

ВВЕДЕНИЕ.

ЧАСТЬ 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Биологическая роль ионов меди.

1.2. Механизмы, обеспечивающие гомеостаз меди.

1.3. Биология церулоплазмина.

1.4. Морфология, функция и биогенез митохондрий.

1.5. Метаболизм меди в митохондриях.

ЧАСТЬ 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. Материалы, использованные в работе.

2.2. Модели животных, использованные в работе.

2.3. Методы, использованные в работе.

2.4. Компьютерные программы, использованные в работе.

ЧАСТЬ 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

3.1. Теоретический поиск потенциального митохондриального церулоплазмина в геномах позвоночных.

3.1.1. Общая характеристика процессированного псевдогена церулоплазмина человека.

3.1.2. Анализ нуклеотидной последовательности процессированного псевдогена церулоплазмина человека.

3.1.3. Поиск промоторной последовательности в процессированном псевдогене церулоплазмина человека.

3.1.4. Анализ З'-нетранслируемой области мРНК процессированного псевдогена церулоплазмина человека.

3.1.5. Характеристика сигнала доставки белков в митохондрии, предсказанного в процессированном псевдогене церулоплазмина человека.

3.1.6. Характеристика медьсвязывающих мотивов в аминокислотной последовательности, программируемой процессированным псевдогеном церулоплазмина человека.

3.1.7. Сравнительный анализ последовательностей процессированных псевдогенов церулоплазмина человека и шимпанзе.

3.2. Анализ экспрессируемости псевдогена церулоплазмина.

3.2.1. Оценка внутрипопуляционной изменчивости процессированного псевдогена и гена церулоплазмина человека.

3.2.2. Проверка биологической способности сигнала доставки белков в митохондрии, кодируемого процессированным псевдогеном церулоплазмина человека.

3.2.3. Выявление транскриптов процессированного псевдогена церулоплазмина в культивируемых клетках человека методом полимеразной цепной реакции с этапом обратной транскрипции.

3.2.4. Выявление белковых продуктов процессированного псевдогена церулоплазмина в культивируемых клетках человека методом хемилюминесцентного иммуноблотинга.

3.3. Экспрессия митохондриального церулоплазмина крысы при различных состояниях метаболизма меди.

3.3.1. Идентификация мРНК митохондриального церулоплазмина в различных органах взрослых крыс.

3.3.2. Присутствие мРНК митохондриального церулоплазмина во фракциях тотальной РНК, выделенной из различных органов крыс в течение развития.

3.3.3. Изменение относительной концентрации мРНК митохондриального церулоплазмина в клетках молочной железы крыс в течение инволюции

3.3.4. Влияние низкой концентрации меди в крови на относительный уровень мРНК митохондриального церулоплазмина в печени и мозге крыс.

3.3.5. Влияние снижения уровня метаболизма меди при индуцированном фибриллогенезе на экспрессию мРНК митохондриального церулоплазмина в печени и мозге крыс.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Поиск изоформы церулоплазмина человека, способной локализоваться в митохондриях»

Актуальность исследования. Нарушения обмена меди как экологического, так и наследственного характера приводят к развитию тяжёлых заболеваний. К ним, помимо болезней, связанных с врождёнными ошибками метаболизма меди, относятся ацерулоплазминемия, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, сердечно-сосудистые заболевания, остеопороз, рак, прионные болезни (Fox et al., 2000; Llanos and Mercer, 2002; Brown, 2003; Bush et al, 2003; Gaggelli et al., 2006; Torsdottir et al., 2006). При всех этих заболеваниях наблюдают дисфункцию митохондрий, природа которой остаётся неизвестной. В последнее время было обнаружено, что избыток или недостаток {Pang and Chau, 1999; Gybina and Prohaska, 2003) ионов меди в клетке вызывает апоптоз, опосредованный митохондриальными белками семейства Bcl-2 {Wei et al., 2001). Показано, что медь-индуцированный апоптоз связан с внутриклеточным перераспределением меди {Pang and Chau, 1999), то есть с её транспортом, который осуществляют пока не идентифицированные переносчики. Выявление этих белков и установление их биологической роли должно способствовать пониманию механизма медь-индуцированного апоптоза, который, с одной стороны, вызывает гибель нейронов и способствует развитию нейродегенеративных заболеваний, а с другой — осуществляет санитарную функцию в отношении клеток с нарушенной системой сигнальной трансдукции, у которых, вероятно, повышена чувствительность к изменению статуса меди. На последнее указывают факты, демонстрирующие, что медь-органические комплексы в наномолярных концентрациях специфично индуцируют митохондрий-опосредованный апоптоз в культурах клеток, полученных из опухолей, но не в их нормальных гомологах. К тому же и клетки самих опухолей проявляют избирательную чувствительность к этим препаратам {Viola-Rhenals et al., 2006).

Ранее в Отделе молекулярной генетики было показано {Васин и др., 2005а), что в митохондриях крысы присутствует церулоплазмин-подобный белок, который образуется в результате транскрипции с промотора, расположенного в 3'-области интрона 2 гена церулоплазмина, медьсодержащего белка плазмы крови, обладающего свойствами ферроксидазы и также являющегося донором меди для клеток негепатоцитарных рядов. По своим структурным свойствам митохондриальная изоформа церулоплазмина крысы могла бы участвовать в локальном метаболизме железа и/или распределении меди между цитозолем и митохондриями {Huang et al., 2006). В хромосомном гене ЦП человека информация для формирования митохондриального церулоплазмина путём альтернативной транскрипции нами не обнаружена {Васин и др., 20056). По современной концепции структурно-функциональной организации геномов высших эукариот белок, выполняющий важную функцию, сохраняется у разных видов, при этом допускается, что он может образовываться различными путями {Gerstein et al., 2007). Поэтому до изучения биологической роли митохондриального церулоплазмина мы считали необходимым убедиться, что он есть более чем у одного вида млекопитающих.

Представленная работа посвящена поиску и характеристике митохондриального церулоплазмина человека. Она запланирована и выполнена с учётом актуальности изучения механизмов, обеспечивающих гомеостаз меди у млекопитающих, и потенциальной роли митохондриального церулоплазмина в локальном метаболизме меди и железа, нарушение которого является причиной многих тяжёлых заболеваний центральной нервной системы.

Цель работы состояла в поиске и характеристике изоформы церулоплазмина человека, способной локализоваться в митохондриях. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи:

1) создать алгоритм для компьютерного поиска последовательностей, потенциально кодирующих церулоплазмин митохондриальной локализации, и осуществить поиск и анализ таких последовательностей в геноме человека;

2) провести внутрипопуляционный анализ изменчивости участка псевдогена церулоплазмина человека, кодирующего вычисленный митохондриальный церулоплазмин;

3) испытать способность возникающего в псевдогене церулоплазмина сигнала доставки белков в митохондрии импортировать полипептиды в митохондрии;

4) осуществить поиск продуктов транскрипции и трансляции потенциально функционального участка псевдогена церулоплазмина;

5) изучить экспрессию митохондриального церулоплазмина крысы в органах, различающихся статусом меди, чтобы получить первоначальные сведения о возможной биологической роли церулоплазмина, локализованного в митохондриях у млекопитающих.

Научная новизна полученных результатов. Все представленные в работе результаты являются новыми. Так, впервые в геноме человека и шимпанзе в псевдогенах церулоплазмина, расположенных на синтенных хромосомах, методами компьютерного анализа выявлена последовательность, соответствующая сигналу доставки белков в митохондрии. Показано, что последовательность псевдогена церулоплазмина содержит все элементы, характерные для эукариотического гена класса II. Также продемонстрировано, что промоторная и структурная области псевдогена церулоплазмина, предположительно кодирующего церулоплазмин-подобный белок митохондриальной локализации, характеризуются высокой внутрипопуляционной консервативностью. К тому же предсказанный сигнал доставки белков в митохондрии обеспечивает импорт слитого с ним зелёного флуоресцирующего белка в митохондрии. Помимо этого, в культивируемых клетках человека с помощью полимеразной цепной реакции, сопряжённой с обратной транскрипцией, и методом иммуноблотинга выявлены транскрипционные и трансляционные продукты участка псевдогена церулоплазмина. В экспериментах in vivo на лабораторных животных показано, что экспрессия митохондриального церулоплазмина носит тканеспецифический характер, изменяется в течение онтогенеза при смене типов метаболизма меди, снижается в условиях дефицита меди в составе церулоплазмина крови и при нарушении обмена меди, вызванном экспериментальным фибриллогенезом.

Научно-практическое значение полученных результатов. Выявление экспрессирующегося участка псевдогена церулоплазмина расширяет представления об организации генома человека. Обнаружение новой внутриклеточной изоформы церулоплазмина способствует пониманию роли митохондрий в распределении меди в клетке. Установление связи между экспрессией митохондриальной формы церулоплазмина и метаболизмом меди помогает понять, как соотносится статус меди в организме с ролью митохондрий в развитии заболеваний, обусловленных нарушениями обмена меди.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Псевдоген ЦП человека кодирует полипептид, содержащий на N-конце последовательность, которая соответствует сигналу доставки белков в митохондрии. Вычисленный полипептид на 93 % идентичен фрагменту зрелого церулоплазмина на участке Asp703-Glu979.

2. Внутри популяции участок генома, занимаемый псевдогеном церулоплазмина, характеризуется очень низкой частотой полиморфизмов.

3. СДБМ псевдогена ЦП функционален— он переносит в митохондрии слитый с ним зелёный флуоресцирующий белок.

4. Культивируемые клетки человека (Hep G2 и HuTu 80) содержат продукты транскрипции процессированного псевдогена ЦП и полипептиды, по антигенности, размеру и внутриклеточной локализации соответствующие предполагаемому митохондриальному ЦП.

5. У крысы мтЦП экспрессируется преимущественно в мозге и печени, а также в клетках инволирующей молочной железы. У крыс с низким содержанием оксидазного ЦП в крови (Ag-крысы, получавшие с пищей хлорид серебра) мтЦП не формируется. У крыс с, фибриллогенезом, экспериментально вызванным введением в желудочек мозга фрагмента предшественника Р-амилоидного белка, формирование мтЦП нарушается в мозгу, но не в печени.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Клотченко, Сергей Анатольевич

выводы

1. Процессированный псевдоген церулоплазмина человека кодирует церулоплазмин-подобный полипептид с N-концевым сигналом доставки белков в митохондрии. Транслируемый участок псевдогена церулоплазмина фланкируется последовательностями, содержащими регуляторные элементы, характерные для эукариотического гена класса II.

2. Область псевдогена церулоплазмина человека, предположительно кодирующая церулоплазмин-подобный белок митохондриальной локализации, высококонсервативна внутри популяции.

3. Сигнал доставки белков в митохондрии, локализованный на N-конце предполагаемого продукта трансляции псевдогена церулоплазмина человека, доставляет слитый с ним зелёный флуоресцирующий белок в митохондрии. Он относится к отщепляемым сигналам.

4. Транскрипционные и трансляционные продукты экспрессии псевдогена церулоплазмина присутствуют в культивируемых клетках человека.

5. Экспрессия митохондриального церулоплазмина крысы зависит от статуса меди в клетке: о при эмбриональном типе метаболизма меди митохондриальный церулоплазмин не формируется; о митохондриальный церулоплазмин экспрессируется преимущественно в печени и мозге взрослых крыс; о относительное содержание мРНК, кодирующей митохондриальный церулоплазмин, повышается в клетках инволирующей молочной железы; о уровень экспрессии митохондриального церулоплазмина снижается при дефиците меди.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленные в работе данные демонстрируют, что расположенный на хромосоме 8 \|fCp, псевдоген ЦП человека, соответствует всем критериям, предъявляемым к экспрессирующимся участкам генома. Первоначально псевдогены определялись как участки генома, близкие в структурном отношении соответствующим функционально активным генам, но не являющиеся их аллельными формами и не кодирующие функциональных генных продуктов. Известны два подкласса псевдогенов, которые отличаются по механизму возникновения. К первому относятся непроцессированные псевдогены. Они, как правило, бывают тесно сцеплены с соответствующими функциональными генами и фланкированы участками, гомологичными последовательностям, которые фланкируют функциональный ген. Обычно такие псевдогены содержат интроны и, по-видимому, образовались в результате тандемных дупликаций генов с последующей потерей функции в результате постепенного накопления повреждающих мутаций. Процессированные псевдогены, как правило, не сцеплены с соответствующим функционально активным геном и могут локализоваться на разных хромосомах. По своей структуре они больше похожи на ДНК-копии мРНК, чем на гены. Так, процессированные псевдогены обычно не содержат интронов, а последовательности, фланкирующие процессированный ген с 5'- и 3'-концов, как правило, отличаются от последовательностей, фланкирующих активные гены. К тому же на 3'-конце они содержат поли(А)-хвост. Считается, что процессированные псевдогены образовались в результате обратной транскрипции зрелой мРНК и последующей интеграции образующихся ДНК-последовательностей в новые участки генома (Vanin, 1985). Возникающие псевдогены из-за аккумуляции мутаций быстро теряют сходство с «родительскими» генами и превращаются в «мусорную» ДНК (Lawrence et al, 2001).

В последнее время выявлен ряд структурных, функциональных и эволюционных особенностей псевдогенов, которые противоречат этой точке зрения. Оказалось, что процессированные псевдогены не всегда являются молчащими. Если интеграция копии кДНК произошла в подходящей ориентации рядом с активным промотором, псевдоген превращается в активно транскрибируемый процессированный ген. Возможен и другой сценарий: в результате мутаций в 5'-области псевдогена возникает активный промотор. В обоих случаях псевдоген становится новым геном. Такие псевдогены предложено называть ретрогенами. Для ретрогенов характерны:

1. Низкий уровень внутрипопуляционной изменчивости и межвидовой дивергенции, более высокая скорость замещений по синонимическим заменам, в сравнении с несинонимическими, и стабилизация важных функциональных областей {Jeffs and Ashburner, 1991; Mighell et al., 2000).

2. Транскрипционная и трансляционная активности.

3. Продукты ретрогенов являются функциональными изоформами продуктов «родительского» гена.

Процессированные псевдогены обнаружены у всех филогенетических групп, их количество увеличивается по мере эволюционного усложнения организмов. Почти каждый структурный ген млекопитающих имеет паралогичный процессированный ген. Некоторые гены имеют их несколько. У многих эукариотов обнаружены функционально активные ретрогены, а у человека такие примеры многочисленны (Balakirev and Ayala, 2003).

Часто псевдогены теряют определённые специфические функции, но сохраняют другие или приобретают новые, которые не могут быть выявлены за счёт простого сопоставления нуклеотидных последовательностей. Таким образом, псевдогены действуют в качестве резерва последовательностей, которые вместе с паралогичными генами генерируют генетическое разнообразие (Балакирев и Айала, 2004).

Теоретический анализ показал, что нуклеотидная последовательность \|fCp человека соответствует кДНК ЦП начиная с экзона 9 по экзон 19 включительно и характеризуется высокой (около 97 %) идентичностью с ЦП. В участке \\/Ср, соответствующем экзону 12 гена ЦП, присутствует вставка из 4-х нуклеотидов, приводящая к сдвигу рамки считывания и образованию на N-конце предполагаемого продукта экспрессии \|fCp новой аминокислотной последовательности, не совпадающей с ЦП, которая соответствует СДБМ с вероятностью 0,95. На 5'-конце \\iCp содержит консенсусные элементы ТАТА-бокса и инициатора. Кодирующая часть \|/С/?-мРНК программирует синтез полипептида длиной 328 а. о. Эта мРНК транслируется свободными полирибосомами. Доставку белка в митохондрии обеспечивает 65-членный полипептид N-концевой локализации, который на С-конце содержит сигнал отщепления. СДБМ, кодируемый \|/Ср, строго соответствует амфипатической а-спирали. Молекулярная масса зрелого полипептида составляет примерно 30 кДа. \|/Ср также найден у шимпанзе и предположительно кодирует полипептид, который больше сходен с \|/ЦП человека, чем с ЦП шимпанзе на сохранившемся участке. мтЦП человека и крысы найден по продуктам транскрипции и трансляции. У шимпанзе он идентифицирован только биокомпьютерными методами. Ранее в культивируемых клетках линии CV-1 (Jensen et al., 1964), первично полученных из почки африканской зелёной мартышки (Cercopithecus aethiops), был обнаружен новосинтезирующийся несекреторный ЦП-подобный белок с молекулярной массой около 28 кДа. Этот белок локализовался как в цитозоле, так и во фракции, содержащей митохондрии (Пучкова и др., 1995). По молекулярной массе он полностью соответствует мтЦП шимпанзе. Секвенирование генома зелёной мартышки пока не завершено. В известной его части (база данных "RefSeq") последовательности \|/Ср нами не выявлено. Однако экспериментальные данные косвенно указывают на существование ЦП митохондриальной локализации и в протеоме низших узконосых обезьян. Обращает на себя внимание тот факт, что в клетках линии CV-1 новосинтезированный несекреторный ЦП распределяется и в цитозоле, и в митохондриях. Именно такое распределение зелёного флуоресцирующего белка, слитого с предполагаемым СДБМ, который кодирует \j/Ср человека, обнаруживается в наших опытах (рис. 3.18 и 3.19, с. 93—94). Способность митохондриальных белков, имеющих отщепляемый СДБМ, локализоваться и в цитозоле, и в митохондриях уже описана. Например, шаперонин Hsp60 имеет двойную локализацию, что связано с выполнением им специфических функций в обоих компартментах (Soltys and Gupta, 1996).

У других позвоночных применение разработанных алгоритмов для поиска мтЦП не дало однозначных результатов, но показало, что и у них в глобуле ЦП может формироваться внутримолекулярный участок, по свойствам соответствующий СДБМ. У проанализированных видов можно также постулировать и альтернативные промоторы в интронах гена ЦП, которые обеспечили бы образование несекреторных форм ЦП. Однако эти данные неоднозначны и требуют экспериментальной проверки.

С помощью специфических 25-нуклеотидных праймеров, охватывающих потенциально транскрибируемую область \\fCp, на 117-ти образцах ДНК человека были получены ампликоны, каждый из которых по результатам электрофоретического анализа имел расчётную длину. В этом эксперименте не было выявлено ни нарушения посадки праймеров, ни гетерозиготного носительства. Рестрикционный анализ с помощью эндонуклеаз рестрикции BamHI, EcoRI и Mnll не выявил ни изменений длин рестрикционных фрагментов во всех исследуемых ампликонах, ни случаев нарушения действия рестриктаз. Таким образом, даже с учётом того что однонуклеотидные замены могут присутствовать в областях посадки праймеров, следует признать, что участок v/Cp характеризуется очень низкой внутрипопуляционной изменчивостью. Эти данные вместе с данными о низкой межвидовой дивергенции \jfCp у приматов однозначно указывают, что на участки генома, соответствующие \jfCp, действует естественный отбор.

Методом ОТ-ПЦР в культивируемых клетках человека линий Hep G2 и HuTu 80 был обнаружен продукт транскрипции \jtCp. Поиск полипептидов

ЦП методом иммуноблотинга был проведён в клетках HuTu 80, в которых ни мРНК ЦП, ни мРНК ГФИ-ЦП методом ОТ-ПЦР обнаружены не были, следовательно, их белковые продукты не могли мешать выявлению других молекулярных форм ЦП. Иммунореактивные полипептиды ЦП с молекулярной массой примерно 30 кДа, которые могут быть продуктом трансляции мРНК \|/ЦП, были обнаружены в составе митохондриальных белков и белков внутриклеточных мембран.

В целом, представленные в работе данные однозначно свидетельствуют, что уСр человека является ретрогеном и действительно экспрессируется, во всяком случае, в культивируемых раковых клетках. Задача установить экспрессируется ли он in situ в тканях человека не ставилась в работе.

Предсказываемый \|/ЦП человека содержит 2 атома меди, и по крайней мере один из них находится в состоянии окисления Cu(II). Он координируется двумя остатками гистидина (His93 и His 183 по нумерации в последовательности зрелого уЦП), один из которых появляется в \|/ЦП в результате однонуклеотидной замены в пролиновом кодоне ЦП. Возможно, этот атом меди может быть передан донору. Это предположение не является необоснованным. Так, более 30 лет назад в серии работ было продемонстрировано, что изолированные митохондрии млекопитающих, растений и дрожжей поглощают ион меди в состоянии окисления Cu(II) (.Zaba and Harris, 1976; Ivancheva, 1978; Manon and Guerin, 1995). В настоящее время эти работы не привлекают внимание, так как в последнее десятилетие господствует концепция, описывающая транспорт меди в клетке как последовательную передачу меди Cu(I) от шаперона к шаперону. Все медьтранспортные шапероны имеют белковую природу (см. раздел «Обзор литературы»). Однако выявление небелкового митохондриального халькофора и установление того факта, что митохондрии не теряют ионы меди и способности собирать функционально зрелую ЦО при делеции гена любого известного медьтранспортного шаперона, показывают, что медь в митохондрии поставляется пока не идентифицированным переносчиком, которым, в частности, и может быть \|/ЦП.

Второй атом меди \|/ЦП предположительно входит в состав активного центра, характерного для оксидаз и образуемого мотивом His-X-His. Именно этот мотив является общим для всех идентифицированных и предполагаемых мтЦП. \|/ЦП как оксидаза мог бы участвовать в целом ряде метаболических процессов, протекающих в митохондриях. Например, катализировать упаковку ионов железа в митохондриальный ферритин (Levi et al., 2001), осуществлять их мобилизацию для биосинтеза Fe/S-центров (bill and Kispal, 2000) и участвовать в адсорбции NO (Torres and Wilson, 1999), которая модулирует активность ЦО (Cooper, 2002). Возможно, что биологическая роль мтЦП обусловлена как его оксидазной активностью, так и способностью связывать и переносить ионы меди в митохондрии.

Если мтЦП участвует в распределении меди между цитозолем и митохондриями, то возможно, что у млекопитающих он является звеном в митохондрий-опосредованном медь-индуцируемом апоптозе (Skulachev et al., 1998; Pang and Chau, 1999; Viola-Rhenals et al., 2007). На такую возможность указывает прямая связь между уровнем экспрессии мтЦП и этапом апоптоза в клетках инволирующей молочной железы (Baxter et al., 2007). К тому же в промоторной области \|fCp присутствует кластер цис-элементов, связывающих транскрипционный фактор ОСТ1, который относится к группе ТФ, содержащих POU-домен. Этот фактор экспрессируется практически у всех организмов во всех тканях и стимулирует экспрессию многих генов «домашнего хозяйства», а также участвует в регуляции дифференцировки в период эмбрионального развития. В то же время он обеспечивает высокую тканеспецифическую регуляцию экспрессии генов IgG в В-клетках (Garcia-Cosio et al., 2004). Разнообразная биологическая активность ОСТ1 проявляется в результате его связывания с различными активаторными белками. Именно на этих характеристических свойствах ОСТ1 основано его участие в апоптозе, в частности, митохондрий-опосредованном, при котором происходит индукция экспрессии гена ОСТ1 (Zhao et al., 2000).

В представленной работе выявлена связь между уровнем экспрессии мтЦП и метаболизмом меди в клетках. Показано, что мтЦП экспрессируется только при взрослом типе метаболизма меди. Формирования мтЦП-мРНК не происходит ни в эмбриональных органах, ни во внезародышевых органах эмбриона, ни в печени, ни в мозгу новорождённых крыс. Для эмбрионального типа метаболизма меди характерны низкий уровень экспрессии гена ЦП, низкая концентрация ЦП и меди в крови и накопление меди в печени в очень высоких концентрациях. Однако в каких отделах клетки и с какими лигандами связана медь в печени в этот период развития, до сих пор остаётся неизвестным. У взрослых крыс с дефицитом меди в сыворотке крови, вызванным добавлением в пищу ионов серебра, экспрессия мтЦП подавляется. В то же время у крыс с индуцированным фибриллогенезом, при котором нарушается метаболизм меди только в мозге, экспрессия мтЦП избирательно подавляется в мозгу. В целом эта группа фактов позволяет предположить, что мтЦП может участвовать в транспорте меди в клетке.

В заключение можно думать, что мтЦП входит в набор ЦП-подобных белков, в котором у него есть собственная биологическая функция, утрата которой вследствие нарушения экспрессии v/Cp может быть причиной новой формы врождённых ошибок метаболизма меди.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Клотченко, Сергей Анатольевич, 2008 год

1. Abe Г., Shodai Т., Muto Т., Mihara К., Torii Н., Nishikawa S., Endo Т., Kohda D. Structural basis of presequence recognition by the mitochondrial protein import receptor Tom20 // Cell, 100 (5): 551-560, 2000.

2. Aden D. P., Fogel A., Plotkin S., Damjanov I., Knowles В. B. Controlled synthesis of HBsAg in a differentiated human liver carcinoma-derived cell line//Nature, 282 (5739): 615-616, 1979.

3. Aral M, Imai H, Sumi D, Imanaka T, Takano T, Chiba N, Nakagawa Y. Import into mitochondria of phospholipid hydroperoxide glutathione peroxidase requires a leader sequence // Biochem. Biophys. Res. Commun., 227 (2): 433—439, 1996.

4. Arosio P., Adelman T. G., Drysdale J. W. On ferritin heterogeneity. Further evidence for heteropolymers // J. Biol. Chem., 253 (12): 4451^1458, 1978.

5. Balakirev E. S., Ayala F. J. Pseudogenes: are they "junk" or functional DNA? // Annu. Rev. Genet., 37: 123-151, 2003.

6. Barnes G., Frieden E. Ceruloplasmin receptors of erythrocytes // Biochem. Biophys. Res. Commun., 125 (1): 157-162, 1984.

7. Bauer M. F,, Sirrenberg C., Neupert W., Brunner M. Role of Tim23 as voltage sensor and presequence receptor in protein import into mitochondria //Cell, 87 (1): 33^41, 1996.

8. Baxter F. O., Neoh K., Tevendale M. C. The beginning of the end: death signaling in early involution // J. Mammary Gland Biol. Neoplasia, 12 (1): 3-13, 2007.

9. Beers J., Glerum D. M., Tzagoloff A. Purification, characterization, and localization of yeast Coxl7p, a mitochondrial copper shuttle // J. Biol. Chem., 272 (52): 33191-33196, 1997.

10. Bender P. K., Larson T. J. PC/GENE: searches for functional sites in nucleic acids and proteins // Methods Mol. Biol., 24: 299-306, 1994.

11. Benson D. A., Karsch-Mizrachi I., Lipman D. J., Ostell J., Wheeler D. L. GenBank // Nucleic Acids Res., 36 (Database issue): D25-30, 2008.

12. Bento I., Peixoto C., Zaitsev V. N., Lindley P. F. Ceruloplasmin revisited: structural and functional roles of various metal cation-binding sites // Acta Crystallogr. D. Biol. Crystallogr., 63 (Pt 2): 240-248, 2007.

13. Bielli P., Calabrese L. Structure to function relationships in ceruloplasmin: a "moonlighting" protein // Cell Mol. Life Sci., 59 (9): 1413-1427, 2002.

14. Bolliger L., Junne Т., Schatz G., Lithgow T. Acidic receptor domains on both sides of the outer membrane mediate translocation of precursor proteins into yeast mitochondria//EMBO J., 14 (24): 6318-6326, 1995.

15. Bou-Abdallah F., Santambrogio P., Levi S., Arosio P., Chasteen N. D. Unique iron binding and oxidation properties of human mitochondrial ferritin: a comparative analysis with human H-chain ferritin // J. Mol. Biol., 347 (3): 543-554, 2005.

16. Brown D. R. Prion protein expression modulates neuronal copper content // J. Neurochem., 87 (2): 377-385, 2003.

17. Bush A. I., Masters C. L., Tanzi R. E. Copper, beta-amyloid, and Alzheimer's disease: tapping a sensitive connection // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 100 (20): 11193-11194, 2003.

18. Campanella A., Isaya G., O'Neill H. A., Santambrogio P., Cozzi A., Arosio P., Levi S. The expression of human mitochondrial ferritin rescuesrespiratory function in frataxin-deficient yeast // Hum. Mol. Genet., 13 (19): 2279-2288, 2004.

19. Cartharius K., Freeh K., Grote K., Klocke В., Haltmeier M., Klingenhoff A.,t

20. Frisch M., Bayerlein M., Werner T. Matlnspector and beyond: promoter analysis based on transcription factor binding sites // Bioinformatics, 21 (13): 2933-2942, 2005.

21. Ceciliani F., Giordano A., Spagnolo V. The systemic reaction during inflammation: the acute-phase proteins // Protein Pept. Lett., 9 (3): 211-223, 2002.

22. С en D., Br ay ton D., Shahandeh В., Meyskens F. L. Jr., Farmer P. J. Disulfiram facilitates intracellular Cu uptake and induces apoptosis in human melanoma cells // J. Med. Chem., 47 (27): 6914-6920, 2004.

23. Chaturvedi U. C., Shrivastava R. Interaction of viral proteins with metal ions: role in maintaining the structure and functions of viruses // FEMS Immunol. Med. Microbiol., 43 (2): 105-114, 2005.

24. Cheng J., Randall A. Z., Sweredoski M. J., Baldi P. SCRATCH: a protein structure and structural feature prediction server // Nucleic Acids Res., 33 (Web Server issue): W72-76, 2005.

25. Chinenov Y. V. Cytochrome с oxidase assembly factors with a thioredoxin fold are conserved among prokaryotes and eukaryotes // J. Mol. Med., 78 (5): 239-242, 2000.

26. Claros M. G., Vincens P. Computational method to predict mitochondrially imported proteins and their targeting sequences // Eur. J. Biochem., 241 (3): 779-786, 1996.

27. СоЫпе P. A., Ojeda L. D., Rigby К. M, Winge D. R. Yeast contain a non-proteinaceous pool of copper in the mitochondrial matrix // J. Biol. Chem., 279 (14): 14447-14455, 2004.

28. Cobine P. A., Pierrel F., Winge D. R. Copper trafficking to the mitochondrion and assembly of copper metalloenzymes // Biochim. Biophys. Acta, 1763 (7): 759-772, 2006.

29. Cooper С. E. Nitric oxide and cytochrome oxidase: substrate, inhibitor or effector? // Trends Biochem. Sci., 27 (1): 33-39, 2002.

30. Cormack B. P., Valdivia R. H., Falkow S. FACS-optimized mutants of the green fluorescent protein (GFP) // Gene, 173 (1): 33-38, 1996.

31. Daimon M., Yamatani K, Igarashi M., Fukase N., Kawanami Т., Kato Т., Tominaga M., Sasaki H. Fine structure of the human ceruloplasmin gene // Biochem. Biophys. Res. Commun., 208 (3): 1028-1035, 1995.

32. De Domenico I., Ward D. M, di Patti M. C., Jeong S. Y, David S., Musci G., Kaplan J. Ferroxidase activity is required for the stability of cell surface ferroportin in cells expressing GPI-ceruloplasmin // EMBO J., 26 (12): 2823-2831,2007.

33. Dekker P. J., Ryan M. Т., Brix J., Miiller H., Honlinger A., Pfanner N. Preprotein translocase of the outer mitochondrial membrane: moleculardissection and assembly of the general import pore complex // Mol. Cell. Biol., 18 (11): 6515-6524, 1998.

34. Donley S. A., Ilagan B. J., Rim K, binder M. C. Copper transport to mammary gland and milk during lactation in rats // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab., 283 (4): E667-E675, 2002.

35. Drysdale J. W., Munro H. N. Regulation of synthesis and turnover of ferritin in rat liver// J. Biol. Chem., 241 (15): 3630-3637, 1966.

36. Drysdale J., Arosio P., Invernizzi R., Cazzola M., Volz A., Corsi В., Biasiotto G., Levi S. Mitochondrial ferritin: a new player in iron metabolism // Blood Cells Mol. Dis., 29 (3): 376-383, 2002.

37. Eisses J. F., Kaplan J. H. Molecular characterization of hCTRl, the human copper uptake protein // J. Biol. Chem., 277 (32): 29162-29171, 2002.

38. Fifkova E., Marsala J. Stereotaxic atlases for the cat, rabbit and rat // In: Electrophysiological Methods in Biological Research. Bures J., Petran M., Zachar J. (eds), New York: Academic Press, 653-731, 1967.

39. Fleming R. E., Gitlin J. D. Primary structure of rat ceruloplasmin and analysis of tissue-specific gene expression during development // J. Biol. Chem., 265 (13): 7701-7707, 1990.

40. Forner F., Foster L. J., Campanaro S., Valle G., Mann M. Quantitative proteomic comparison of rat mitochondria from muscle, heart, and liver // Mol. Cell. Proteomics, 5 (4): 608-619, 2006.

41. Fortna R. R., Watson H. A, Nyquist S. E. Glycosyl phosphatidylinositol-anchored ceruloplasmin is expressed by rat Sertoli cells and is concentrated in detergent-insoluble membrane fractions // Biol. Reprod., 61 (4): 10421049, 1999.

42. Fox P. L., Mazumder В., Ehrenwald E., Mukhopadhyay С. K. Ceruloplasmin and cardiovascular disease // Free Radic. Biol. Med., 28 (12): 1735-1744, 2000.

43. Fransson L. A. Glypicans // Int. J. Biochem. Cell Biol., 35 (2): 125-129, 2003.

44. Frey T. G., Mannella C. A. The internal structure of mitochondria // Trends Biochem. Sci., 25 (7): 319-324, 2000.

45. Froimowitz M. HyperChem: a software package for computational chemistry and molecular modeling // Biotechniques, 14 (6): 1010-1013, 1993.

46. Gaggelli E., Kozlowski H., Valensin D., Valensin G. Copper homeostasis and neurodegenerative disorders (Alzheimer's, prion, and Parkinson's diseases and amyotrophic lateral sclerosis) // Chem. Rev., 106 (6): 19952044, 2006.

47. Gaitskhoki V. S., L 'vov V. M., Puchkova L. V., Schwartzman A. L., Neifakh S. A. Highly purified ceruloplasmin messenger RNA from rat liver. Physico-chemical and functional characteristics // Mol. Cell. Biochem., 35 (3): 171182, 1981.

48. Garcia-Cosio M., Santon A., Martin P., Camarasa N., Montalban C., Garcia J. F., Bellas C. Analysis of transcription factor OCT.l, OCT.2 and BOB.l expression using tissue arrays in classical Hodgkin's lymphoma // Mod. Pathol., 17 (12): 1531-1538, 2004.

49. Gerstein M. В., Bruce C., Rozowsky J. S., Zheng D., Du J., Korbel J. O., Emanuelsson O., Zhang Z. D., Weissman S., Snyder M. What is a gene, post-ENCODE? History and updated definition // Genome Res., 17(6): 669-681, 2007.

50. Gitlin J. D. Aceruloplasminemia // Pediatr. Res., 44 (3): 271-276, 1998.

51. Gorman С. M, Moffat L. F., Howard В. H. Recombinant genomes whichiexpress chloramphenicol acetyltransferase in mammalian cells // Mol. Cell. Biol., 2 (9): 1044-1051, 1982.

52. Graham F. L., Smiley J., Russell W. C., Nairn R. Characteristics of a human cell line transformed by DNA from human adenovirus type 5 // J. Gen. Virol., 36 (1): 59-74, 1977.

53. Gybina A. A., Prohaska J. R. Increased rat brain cytochrome с correlates with degree of perinatal copper deficiency rather than apoptosis // J. Nutr., 133 (11): 3361-3368, 2003.

54. Hall T. A. BioEdit: a user-friendly biological sequence alignment editor and analysis program for Windows 95/98/NT // Nucleic Acids Symp. Ser., 41: 95-98, 1999.

55. Harris E. D. Cellular copper transport and metabolism // Annu. Rev. Nutr., 20: 291-310,2000.

56. Harris E. D. Copper transport: an overview // Proc. Soc. Exp. Biol. Med., 196(2): 130-140, 1991.

57. Harris Z. L., Takahashi Y., Miyajima H., Serizawa M., MacGillivray R. Т., Gitlin J. D. Aceruloplasminemia: molecular characterization of this disorder of iron metabolism // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 92 (7): 2539-2543, 1995.

58. Harrison P. M., Arosio P. The ferritins: molecular properties, iron storage function and cellular regulation // Biochim. Biophys. Acta, 1275 (3): 161— 203, 1996.

59. Hartl F. U., PfannerN., Nicholson D. W., Neupert W. Mitochondrial protein import // Biochim. Biophys. Acta, 988 (1): 1-45, 1989.

60. Herbomel P., Bourachot В., Yaniv M. Two distinct enhancers with different cell specificities coexist in the regulatory region of polyoma // Cell, 39 (3 Pt 2): 653-662, 1984.

61. Holmberg C. G., Laurell С. B. Investigations in serum copper II. Isolation of the copper containing protein, and a description of some of its properties // Acta Chem. Scand., 2: 550-556, 1948.

62. Horng Y. C., Leary S. C., Cobine P. A., Young F. В., George G. N., Shoubridge E. A., Winge D. R. Human Scol and Sco2 function as copper-binding proteins //J. Biol. Chem., 280 (40): 34113-34122, 2005.

63. Horst M, Oppliger W., Rospert S., Schdnfeld H. J., Schatz G., Azem A. Sequential action of two hsp70 complexes during protein import into mitochondria // EMBO J., 16 (8): 1842-1849, 1997.

64. Horwich A. L., Kalousek F., Mellman I., Rosenberg L. E. A leader peptide is sufficient to direct mitochondrial import of a chimeric protein // EMBO J., 4 (5): 1129-1135, 1985.

65. HuangX. P., O'Brien P. J., Tempieton D. M. Mitochondrial involvement in genetically determined transition metal toxicity I. Iron toxicity // Chem. Biol. Interact., 163 (1-2): 68-76, 2006.

66. Huffman D. L., O'Halloran Т. V. Function, structure, and mechanism of intracellular copper trafficking proteins // Annu. Rev. Biochem., 70: 677701,2001.

67. Hurley L. S., Keen C. L., Lonnerdal B. Copper in fetal and neonatal development // Ciba Found. Symp., 79: 221-45, 1980.

68. Ivancheva E. Cu2+-effects on mitochondrial resistance to sodium deoxycholate//Acta Physiol. Pharmacol. Bulg., 4 (3): 71-78, 1978.

69. Jalkanen S., Salmi M. Cell surface monoamine oxidases: enzymes in search of a function//EMBO J., 20 (15): 3893-3901, 2001.

70. Jeffery C. J. Moonlighting proteins // Trends Biochem. Sci., 24 (1): 8-11, 1999.

71. Jeffs P., Ashburner M. Processed pseudogenes in Drosophila // Proc. Biol. Sci., 244 (1310): 151-159, 1991.

72. Jensen F. C, Girardi A. J., Gilden R. V., Koprowski H. Infection of human and simian tissue cultures with rous sarcoma virus // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 52: 53-59, 1964.

73. Jeong S. Y, David S. Glycosylphosphatidylinositol-anchored ceruloplasmin is required for iron efflux from cells in the central nervous system // J. Biol. Chem., 278 (29): 27144-27148, 2003.

74. Karlin K. D. Metalloenzymes, structural motifs, and inorganic models // Science, 261 (5122): 701-708, 1993.

75. Khalimonchuk O., Rodel G. Biogenesis of cytochrome с oxidase // Mitochondrion, 5 (6): 363-388, 2005.

76. Kim H. J., Graham D. W., DiSpirito A. A., Alterman M. A., Galeva N., Larive С. K, Asunskis D., Sherwood P. M. Methanobactin, a copper-acquisition compound from methane-oxidizing bacteria // Science, 305 (5690): 1612-1615,2004.

77. Klomp A. E., Tops В. В., Van Denberg I. E., Berger R., Klomp L. W. Biochemical characterization and subcellular localization of human copper transporter 1 (hCTRl) // Biochem. J., 364 (Pt 2): 497-505, 2002.

78. Koschinsky M. L., Chow В. К, Schwartz J., Hamerton J. L., MacGillivray R. T. Isolation and characterization of a processed gene for human ceruloplasmin//Biochemistry, 26 (24): 7760-7767, 1987.

79. Koschinsky M. L., Funk W. D., van Oost B. A., MacGillivray R. T. Complete cDNA sequence of human preceruloplasmin // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 83 (14): 5086-5090, 1986.

80. Kunapuli S. P., Singh H., Singh P., Kumar A. Ceruloplasmin gene expression in human cancer cells // Life Sci., 40 (23): 2225-2228, 1987.

81. Kuo Y M., Zhou В., Cosco D., Gitschier J. The copper transporter CTR1 provides an essential function in mammalian embryonic development // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 98 (12): 6836-6841, 2001.

82. Laemmli U. K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 //Nature, 227 (5259): 680-685, 1970.

83. Lawrence J. G., Hendrix R. W., Casjens S. Where are the pseudogenes in bacterial genomes? //Trends Microbiol., 9 (11): 535-540, 2001.

84. LeeJ., Репа M. M., Nose Y., Thiele D. J. Biochemical characterization of the human copper transporter Ctrl // J. Biol. Chem., 277 (6): 4380^1387, 2002.

85. Lee J., Prohaska J. R., Dagenais S. L., Glover T. W., Thiele D. J. Isolation of a murine copper transporter gene, tissue specific expression and functional complementation of a yeast copper transport mutant // Gene, 254 (1-2): 8796, 2000.

86. Levi S., Arosio P. Mitochondrial ferritin // Int. J. Biochem. Cell Biol., 36 (10): 1887-1889, 2004.

87. Levi S., Corsi В., Bosisio M., Invernizzi R., Volz A., Sanford D., Arosio P., Drysdale J. A human mitochondrial ferritin encoded by an intronless gene // J. Biol. Chem., 276 (27): 24437-24440, 2001.

88. Lill R., Kispal G. Maturation of cellular Fe-S proteins: an essential function of mitochondria // Trends Biochem. Sci., 25 (8): 352-356, 2000.

89. Linder M. C. Copper and genomic stability in mammals // Mutat. Res., 475 (1-2): 141-152, 2001.

90. Llanos R. M., Mercer J. F. The molecular basis of copper homeostasis copper-related disorders // DNA Cell Biol., 21 (4): 259-270, 2002.

91. Lockhart P. J., Mercer J. F. Cloning and expression analysis of the sheep ceruloplasmin cDNA // Gene, 236 (2): 251-257, 1999.

92. Luciano P., Geli V. The mitochondrial processing peptidase: function and specificity//Experientia, 52 (12): 1077-1082, 1996.

93. Madsen E., Gitlin J.D. Copper and Iron Disorders of the Brain // Annu. Rev. Neurosci., 30: 317-337, 2007.

94. Maltais D., Desroches D., Aouffen M., Mateescu M. A., Wang R., Paquin J. The blue copper ceruloplasmin induces aggregation of newly differentiated neurons: a potential modulator of nervous system organization // Neuroscience, 121 (1): 73-82, 2003.

95. Manon S., Guerin M. Investigation of the effects of Zn2+ and Cu2+ on the K+ transport in yeast mitochondria. Evidences for the involvement of a Zn(2+)-binding protein in the K+/H+ exchange // Biochem. Mol. Biol. Int., 35 (3): 585-593, 1995.

96. Margeot A., Garcia M„ Wang W., TetaudE., diRagoJ. P., Jacq C. Why are many mRNAs translated to the vicinity of mitochondria: a role in protein complex assembly? // Gene, 354: 64-71, 2005.

97. Martin J., Mahlke K., Pfanner N. Role of an energized inner membrane in mitochondrial protein import: Delta psi drives the movement of presequences //J. Biol. Chem., 266 (27): 18051-18057, 1991.

98. McArdle H.J., Danzeisen R., Fosset C., Gambling L. The role of the placenta in iron transfer from mother to fetus and the relationship between iron status and fetal outcome //BioMetals, 16 (1): 161-167, 2003.

99. McGinnis S., Madden T. L. BLAST: at the core of a powerful and diverse set of sequence analysis tools // Nucleic Acids Res., 32 (Web Server issue): W20-25, 2004.

100. Mighell A. J., Smith N. R., Robinson P. A., Markham A. F. Vertebrate pseudogenes // FEBS Lett., 468 (2-3): 109-114, 2000.

101. Missirlis F., Holmberg S., Georgieva Т., Dunkov В. C., Rouault T. A., Law J. H. Characterization of mitochondrial ferritin in Drosophila // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 103 (15): 5893-5898, 2006.

102. Mittal В., 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, 41 (4): 337-346, 2003.

103. Mukhopadhyay С. K., Attien Z. K., Fox P. L. Role of ceruloplasmin in cellular iron uptake // Science, 279 (5351): 714-717, 1998.

104. Munro H. N., Aziz N., Leibold E. A., Murray M., Rogers J., Vass J. K., White K. The ferritin genes: structure, expression, and regulation // Ann. N. Y. Acad. Sci, 526: 113-123, 1988.

105. Musci G., Di Marco S., Bonaccorsi di Patti M. C, Calabrese L. Interaction of nitric oxide with ceruloplasmin lacking an EPR-detectable type 2 copper //Biochemistry, 30 (41): 9866-9872, 1991.

106. Musci G., Fraterrigo T. Z. L., Calabrese L., McMillin D. R. On the lability and functional significance of the type 1 copper pool in ceruloplasmin // J. Biol. Inorg. Chem, 4 (4): 441^146, 1999.

107. Neifakh S. A., Monakhov N. K., Shaposhnikov A. M., Zubzhitski Y N. Localization of ceruloplasmin biosynthesis in human and monkey liver cells and its copper regulation // Experientia, 25 (4): 337-344, 1969.

108. Neupert W. Protein import into mitochondria // Annu. Rev. Biochem, 66: 863-917, 1997.

109. Neupert W., Herrmann J. M. Translocation of proteins into mitochondria // Annu. Rev. Biochem, 76: 723-749, 2007.

110. Nie G., Chen G., Sheftel A. D., Pantopoulos K, Ponka P. In vivo tumor growth is inhibited by cytosolic iron deprivation caused by the expression of mitochondrial ferritin // Blood, 108 (7): 2428-2434, 2006.

111. Nose Y., Kim В. E., Thiele D. J. Ctrl drives intestinal copper absorption and is essential for growth, iron metabolism, and neonatal cardiac function // Cell Metab., 4 (3): 235-244, 2006.

112. Ohlmeier S., Kastaniotis A. J., Hiltunen J. K, Bergmann U. The yeast mitochondrial proteome, a study of fermentative and respiratory growth // J. Biol. Chem, 279 (6): 3956-3979, 2004.

113. Olivares M., UauyR. Copper as an essential nutrient // Am. J. Clin. Nutr, 63 (5): 791S-796S, 1996.

114. Omoto E., Tavassoli M. Purification and partial characterization of ceruloplasmin receptors from rat liver endothelium // Arch. Biochem. Biophys, 282 (1): 34-38, 1990.

115. Opazo C., Barria M. /, Ruiz F. H., Inestrosa N. C. Copper reduction by copper binding proteins and its relation to neurodegenerative diseases // Biometals, 16 (1): 91-98, 2003.

116. Orrenius S., Gogvadze V., Zhivotovsky B. Mitochondrial oxidative stress: implications for cell death // Annu. Rev. Pharmacol. Toxicol, 47: 143-183, 2007.

117. Orrenius S., Zhivotovsky В., Nicotera P. Regulation of cell death: the calcium-apoptosis link//Nat. Rev. Mol. Cell. Biol, 4 (7): 552-565, 2003.

118. Osaki S., Johnson D. A., Frieden E. The mobilization of iron from the perfused mammalian liver by a serum copper enzyme, ferroxidase I. // J. Biol. Chem, 246 (9): 3018-3023, 1971.

119. Owen C. A., Smith H. Detection of ceruloplasmin after zone electrophoresis // Clin. Chim. Acta, 6: 441-^44, 1961.

120. Pang J. H., Chau L. Y. Copper-induced apoptosis and immediate early gene expression in macrophages // Atherosclerosis, 146 (1): 45-52, 1999.

121. Patel В. N., David S. A novel glycosylphosphatidylinositol-anchored form of ceruloplasmin is expressed by mammalian astrocytes // J. Biol. Chem, 272 (32): 20185-20190, 1997.

122. Patel B. N., Dunn R. J., David S. Alternative RNA splicing generates a glycosylphosphatidylinositol-anchored form of ceruloplasmin in mammalian brain // J. Biol. Chem, 275 (6): 4305-4310, 2000.

123. Petris M. J., Smith K., Lee J., Thiele D. J. Copper-stimulated endocytosis and degradation of the human copper transporter, hCtrl // J. Biol. Chem, 278 (11): 9639-9646, 2003.

124. Pfanner N., Geissler A. Versatility of the mitochondrial protein import machinery//Nat. Rev. Mol. Cell Biol, 2 (5): 339-349, 2001.

125. Pillai G. R. Redasoft visual cloning a review // J. Immunol. Methods, 276 (2): 243-244, 2003.

126. Platonova N., Guolikhandanova N., Tsymbalenko N., Zhiguleva E., Zhivulko Т., Vasin A., Evsukova /, Puchkova L. Milk ceruloplasmin is a valuable source of nutrient copper ions for mammalian newborns // J. Trace Elem. Med. Biol, 21 (3): 184-193, 2007.

127. Pollastri G., Przybylski D., Rost В., Baldi P. Improving the prediction of protein secondary structure in three and eight classes using recurrent neural networks and profiles // Proteins, 47 (2): 228-235, 2002.

128. Ponka P. Tissue-specific regulation of iron metabolism and heme synthesis: distinct control mechanisms in eiythroid cells // Blood, 89 (1): 1-25, 1997.

129. Prince F. P. Lamellar and tubular associations of the mitochondrial cristae: unique forms of the cristae present in steroid-producing cells // Mitochondrion, 1 (4): 381-389, 2002.

130. Pruitt К. D., Tatusova Т., Maglott D. R. NCBI reference sequences (RefSeq): a curated non-redundant sequence database of genomes, transcripts and proteins //Nucleic Acids Res, 35 (Database issue): D61-65, 2007.

131. Raju K. S., Alessandri G., Ziche M., Gullino P. M. Ceruloplasmin, copper ions, and angiogenesis // J. Natl. Cancer Inst, 69 (5): 1183-1188, 1982.

132. Ravin H. A. An improved colorimetric enzymatic assay of ceruloplasmin // J. Lab. Clin. Med, 58: 161-168, 1961.

133. Reilly C. A., Aust S. D. Iron loading into ferritin by an intracellular ferroxidase // Arch. Biochem. Biophys, 359 (1): 69-76, 1998.

134. Roberts R. J., Vincze Т., Posfai J., Macelis D. REBASE enzymes and genes for DNA restriction and modification // Nucleic Acids Res, 35 (Database issue): D269-270, 2007.

135. Robin M. A., Prabu S. K., Raza H., Anandatheerthavarada H. K., Avadhani N. G. Phosphorylation enhances mitochondrial targeting of GSTA4-4 through increased affinity for binding to cytoplasmic Hsp70 // J. Biol. Chem, 278 (21): 18960-18970, 2003.

136. Ryan M. Т., Hoogenraad N. J. Mitochondrial-nuclear communications I I Annu. Rev. Biochem, 76: 701-722, 2007.

137. Ryan T. P., Grover T. A., Aust S. D. Rat ceruloplasmin: resistance to proteolysis and kinetic comparison with human ceruloplasmin // Arch. Biochem. Biophys, 293 (1): 1-8, 1992.

138. Saenko E. L., Yaropolov A. I. Studies on receptor interaction of ceruloplasmin with human red blood cells // Biochem Int., 20 (2): 215-225, 1990.

139. Salzer J. L., Lovejoy L., binder M. C, Rosen C. Ran-2, a glial lineage marker, is a GPI-anchored form of ceruloplasmin // J. Neurosci. Res, 54 (2): 147-157, 1998.

140. Sambrook J., Fritsch E. F., Maniatis T. Molecular cloning: a laboratory manual // New York: Cold Spring Harbor Laboratory Press, Second Edition, Vol. 1-3, 1989.

141. Sampath P., Mazumder В., 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, 23 (5): 1509-1519, 2003.

142. Santambrogio P., Biasiotto G., Sanvito F., Olivieri S., Arosio P., Levi S. Mitochondrial ferritin expression in adult mouse tissues // J. Histochem. Cytochem, 55 (11): 1129-1137, 2007.

143. Sapronov N. S., Stepanov I. I. A novel method for memory dynamics evaluation can become the best test for early pre-diagnostics of Alzheimer's disease // Eur. Neuropsychopharmacol, 15 (2): S207-S208, 2005.

144. Sato M., Gitlin J. D. Mechanisms of copper incorporation during the biosynthesis of human ceruloplasmin // J. Biol. Chem, 266 (8): 5128-5134, 1991.

145. Sayle R. A., Milner-White E. J. RASMOL: biomolecular graphics for all // Trends Biochem. Sci, 20 (9): 374, 1995.

146. Schapira A. H. Mitochondrial disease // Lancet, 368 (9529): 70-82, 2006.

147. Scheffler I. E. Mitochondria // John Wiley & Sons, New York, 384 p, 1999.

148. Shim H., Harris Z. L. Genetic defects in copper metabolism // J. Nutr, 133 (5 Suppl 1): 1527S-1531S, 2003.

149. Skulachev V. P. Cytochrome с in the apoptotic and antioxidant cascades // FEBS Lett, 423 (3): 275-280, 1998.

150. Soltys B. J., Gupta R. S. Immunoelectron microscopic localization of the 60-kDa heat shock chaperonin protein (Hsp60) in mammalian cells // Exp. Cell Res, 222 (1): 16-27, 1996.

151. Steiner M. S., Zhang X., Wang Y, Lu Y. Growth inhibition of prostate cancer by an adenovirus expressing a novel tumor suppressor gene, pHyde // Cancer Res, 60 (16): 4419^1425, 2000.

152. Strobel G., Zollner A., Angermayr M., Bandlow W. Competition of spontaneous protein folding and mitochondrial import causes dual subcellular location of major adenylate kinase // Mol. Biol. Cell, 13 (5): 1439-1448, 2002.

153. Struewing I. Т., Toborek A., Mao C.D. Mitochondrial and nuclear forms of Wntl3 are generated via alternative promoters, alternative RNA splicing, and alternative translation start sites // J. Biol. Chem, 281 (11): 7282-7293, 2006.

154. Sylvestre J., Margeot A., Jacq C., Dujardin G., Corral-Debrinski M. The role of the 3' untranslated region in mRNA sorting to the vicinity of mitochondria is conserved from yeast to human cells // Mol. Biol. Cell, 14 (9): 3848-3856, 2003.

155. Takahashi N., Ortel T. L., Putnam F. W. Single-chain structure of human ceruloplasmin: the complete amino acid sequence of the whole molecule // Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 81 (2): 390-394, 1984.

156. Tamura K., Dudley J., Nei M., Kumar S. MEGA4: Molecular Evolutionary Genetics Analysis (MEGA) software version 4.0 // Mol. Biol. Evol, 24 (8): 1596-1599, 2007.

157. Tavassoli M., Kishimoto Т., Kataoka M. Liver endothelium mediates the hepatocyte's uptake of ceruloplasmin // J. Cell Biol, 102 (4): 1298-1303, 1986.

158. Torres J., Wilson M. T. The reactions of copper proteins with nitric oxide // Biochim. Biophys. Acta, 1411 (2-3): 310-322, 1999.

159. Torsdottir G., Sveinbjdrnsdottir S., Kristinsson J., Snaedal J., Johannesson T. Ceruloplasmin and superoxide dismutase (SOD1) in Parkinson's disease: a follow-up study // J. Neurol. Sci, 241 (1-2): 53-58, 2006.

160. Vanin E. F. Processed pseudogenes: characteristics and evolution // Annu. Rev. Genet, 19: 253-272, 1985.

161. Vassiliev V, Harris Z. L., Zatta P. Ceruloplasmin in neurodegenerative diseases //Brain Res. Brain Res. Rev, 49 (3): 633-640, 2005.

162. Verbina I. A., Puchkova L. V, Gaitskhoki V S., Neifakh S. A. Isolation and partial characterization of molecular forms of ceruloplasmin from human bile // FEBS Lett, 298 (2-3): 105-108, 1992.

163. Verner K. Co-translational protein import into mitochondria: an alternative view//Trends Biochem. Sci, 18 (10): 366-371, 1993.

164. Vincze Т., Posfai J., Roberts R. J. NEBcutter: A program to cleave DNA with restriction enzymes //Nucleic Acids Res, 31 (13): 3688-3691, 2003.

165. Viola-Rhenals M, Rieber M. S., Rieber M. Role of peroxidases, thiols and Bak/Bax in tumor cell susceptibility to CuDEDTC.2 // Biochem. Pharmacol, 74 (6): 841-850, 2007.

166. Viola-Rhenals M., Rieber M. S., Rieber M. Suppression of survival in human SKBR3 breast carcinoma in response to metal-chelator complexes is preferential for copper-dithiocarbamate // Biochem. Pharmacol, 71 (6): 722-734, 2006.

167. Voisine C., Craig E. A., Zufall N., von Ahsen O., Pfanner N., Voos W. The protein import motor of mitochondria: unfolding and trapping of preproteins are distinct and separable functions of matrix Hsp70 // Cell, 97 (5): 565-574, 1999.

168. Walravens P.A. Nutritional importance of copper and zinc in neonates and infants // Clin. Chem, 26 (2): 185-189, 1980.

169. Wang H., Koschinsky M, Hamerton J. L. Localization of the processed gene for human ceruloplasmin to chromosome region 8q21.13—q23.1 by in situ hybridization // Cytogenet. Cell Genet, 47 (4): 230-231, 1988.

170. Wei Y, Cao X., Ou Y, Lu J., Xing C., Zheng R. SeO(2) induces apoptosis with down-regulation of Bcl-2 and up-regulation of P53 expression in both immortal human hepatic cell line and hepatoma cell line // Mutat. Res, 490 (2): 113-121,2001.

171. Williams B. A., Hirt R. P., Lucocq J. M, Embley Т. M. A mitochondrial remnant in the microsporidian Trachipleistophora hominis II Nature, 418 (6900): 865-869, 2002.

172. Yang F. M, Freidrichs W. E., Cupples R. L., Bonifacio M. J., Sanford J. A., Horton W. A., Bowman В. H. Human ceruloplasmin. Tissue-specific expression of transcripts produced by alternative splicing // J. Biol. Chem, 265 (18): 10780-10785, 1990.

173. Zaba B. N., Harris E. J. Uptake and effects of copper in rat liver mitochondria // Biochem. J, 160 (3): 707-714, 1976.

174. Zaitsev V. N., Zaitseva I., Papiz M., Lindley P. F. An X-ray crystallographic study of the binding sites of the azide inhibitor and organic substrates to ceruloplasmin, a multi-copper oxidase in the plasma // J. Biol. Inorg. Chem, 4(5): 579-587, 1999.

175. Zancani M., Peresson C, Biroccio A., Federici G., Urbani A., Murgia I., Soave C., Micali F., Vianello A., Macri F. Evidence for the presence of ferritin in plant mitochondria // Eur. J. Biochem, 271 (18): 3657-3664, 2004.

176. Zhao Н., Jin S., Fan F., Fan W., Tong Т., Zhan Q. Activation of the transcription factor Oct-1 in response to DNA damage // Cancer Res, 60 (22): 6276-6280, 2000.

177. Балакирев E. С., Айала Ф. Дж. Псевдогены: консервация структуры, экспрессия и функции // Журнал общей биологии, 65 (4): 306—321, 2004.

178. Васин А. В., Клотченко С. А., Платонова Н. А., Цымбаленко Н. В., Бабич В. С., Пучкова JI. В. Идентификация мРНК, предположительно кодирующей митохондриальную изоформу церулоплазмина крысы // Молекулярная биология, 39 (6): 933—944, 2005 а.

179. Васин А. В., Платонова Н. А., Клотченко С. А., Цымбаленко Н. В., Пучкова Л. В. Экспрессия псевдогена церулоплазмина в культивируемых клетках человека // ДАН, 397 (6): 254—257, 2004.

180. Васин А. В., Платонова Н. А., Повалихин Р. Г., Клотченко С. А., Самсонов С. А., Цымбаленко Н. В., Пучкова Л. В. Митохондриальный церулоплазмин млекопитающих // Молекулярная биология, 39 (1): 48— 60, 20056.

181. Гайцхоки В. С., Воронина О. В., Денежкина В. В., Плисс М. Г., Пучкова Л. В., Шварцман А. Л., Нейфах С. А. Экспрессия гена церулоплазмина в различных органах крысы // Биохимия, 55 (5): 927—937, 1990.

182. Горман К. Высокоэффективный перенос генов в клетки млекопитающих // в книге: «Клонирование ДНК. Методы» под ред. Д. Гловера, Москва: «Мир», с. 409—463, 1988.

183. Гюлиханданова Н. Е. Изучение регуляции экспрессии гена церулоплазмина в клетках молочной железы. Диссертация насоискание учёной степени кандидата биологических наук // ГУ НИИЭМ РАМН, Санкт-Петербург, 136 с, 2004.

184. Гюлгосанданова Н. Е., Цымбаленко Н. В., Платонова Н. А., Бабич В. С., Пучкова Л. В. Изучение регуляции активности гена церулоплазмина у млекопитающих // БЭБиМ, 137 (5): 553—559, 2004.

185. Зайцева Л. Г., Овчинникова Т. В., Гринкевич В. А. Импорт белков в митохондрии //Биоорганическая химия, 26 (9): 643—661, 2000.

186. Калинин В. Л\ Транскрипция и регуляции экспрессии генов // Санкт-Петербург: СПбГТУ, 248 с, 2001.

187. Нейфах С. А., Васильев В. Б., Шавловский М. М. Строение, каталитические свойства и эволюция церулоплазмина и других голубых белков // Успехи биол. химии, 23: 102—124, 1988.

188. Платонова Н. А., Барабанова С. В., Повалихин Р. Г., Цымбаленко Н. В., Даниловский М. АВоронина О. В., Дорохова И. И., Пучкова Л. В. In vivo экспрессия медь-транспортных белков в отделах мозга крыс // Известия РАН. Сер. биол, 2: 108—120, 2005.

189. Платонова Н. А., Жигулева Э. А., Цымбаленко Н. В., Мищенко Б. С, Васин А. В., Живулъко Т. В., Пучкова Л. В. Возрастные особенности биосинтеза и распределения церулоплазмина в организме крыс // Онтогенез, 35 (3): 171—182, 2004.

190. Пучкова Л. В., Алейникова Т. Д., Цымбаленко Н. В., Захарова Е. Т., Конописцева Л. А., Чеботарь Н. А., Гайцхоки В. С. Биосинтез и секреция церулоплазмина клетками молочной железы в период лактации // Биохимия, 59 (2): 341—348, 1994а.

191. Пучкова Л,. ВВербина И. А., Гайцхоки В. С, Нейфах С. А. Взаимодействие молекулярных форм церулоплазмина со специфическим рецептором мембран эритроцитов здоровых людей и больных гепатолентикулярной дегенерацией // Биохимия, 56 (12): 2261—2269, 1991.

192. Пучкова Л. В., Вербина И. А., Денежкина В. В., Шавловский М. М., Гайцхоки В. С., Нейфах С. А. Некоторые свойства рецептора церулоплазмина, выделенного из мембран эритроцитов человека // Биохимия, 55 (12): 2182—2189, 1990.

193. Пучкова Л. В., Платонова Н. А. Механизм, обеспечивающий гомеостаз меди у эукариотов, и его связь с транспортом железа // Успехи современной биологии, 123 (1): 41—58, 2003.

194. Пучкова, Л. В., Сасина Л. К., Алейникова 71 Д., Гайцхоки В. С. Взаимодействие церулоплазмина с рецептором плазматической мембраны CV-1 и его регуляция по типу обратной связи // Бюл. эксперим. биол. и мед, 4: 417—420, 1995.

195. Пучкова Л. В., Сасина Л. К., Алейникова Т. Д., Гайцхоки В. С. Внутриклеточный церулоплазминоподобный белок млекопитающих // Бюл. эксперим. биол. и мед, 117 (1): 83—85, 19946.

196. Самсонов С. А., Платонова Н. А., Скворцов А. Н., Цымбаленко Н. В., Васин А. В., Пучкова Л. В. Активность гена CTR1 и статус меди в различных органах крысы // Молекулярная биология, 40 (2): 239—251, 2006.