Теоретические и экспериментальные подходы для изучения механизмов транспорта цисплатина в клетки с помощью белка CTR1 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.04, кандидат биологических наук Затуловский, Евгений Аркадьевич

• Затуловский, Евгений Аркадьевич
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Затуловский, Евгений Аркадьевич

СОКРАЩЕНИЯ. ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ В ТЕКСТЕ ДИССЕРТАЦИИ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Биологическая роль меди в организме

1.1.1. Биологические функции меди

1.1.2. Метаболическая система меди (МСМ)

1.2. Физико-химические свойства ионов меди

1.2.1. Образование координационных связей и концепция Пирсона.

1.2.2. Ионы меди Си(1) и Си(И)

1.2.3. Роль состава и геометрии координационной сферы в определении степени окисления иона меди. 19 1.2,4 Сходства и различия координационных свойств меди и серебра

1.3. Трансмембранный медьтранспортный белок СТИ

1.3.1. Основные пути транспорта ионов меди через плазматическую мембрану клетки

1.3.2. Топология и функциональные характеристики семейства белков СТШ

1.3.3. Физиологическая роль СТЯ1 у позвоночных животных

1.3.4. Белок СТШ человека

1.3.5. Взаимодействие ионов меди с доменами СТЯ

1.3.6. Участие СТШ в транспорте платиновых противоопухолевых препаратов

1.4. Экспериментальные модели для изучения метаболической системы меди (МСМ)

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Оборудование

2.2. Материалы

2.2.1. Лабораторные животные и клеточные линии

2.2.2. Антитела

2.2.3. Реагенты

2.3. Компьютерные методы

2.4. Экспериментальные методы

2.4.1. Выделение тотальной РНК.

2.4.2. Обратная транскрипция, сопряжённая с полимеразной цепной реакцией.

2.4.3. Электрофоретический анализ нуклеиновых кислот.

2.4.4. Полуколичественный метод определения квазистационарного уровня мРНК.

2.4.5. Иммуноблотинг.

2.4.6. Выявление оксидазной активности в геле.

2.4.7. Выявление ферроксидазной активности в геле.

2.4.8. Выявление активности СОД в геле.

2.4.9. Анализ препарата растворимых белков цистернального пространства мембран аппарата Гольджи.

2.4.10. Выделение очищенного препарата церулоплазмина.

2.4.11. Измерение УФ-спектров поглощения.

2.4.12. Измерение спектров кругового дихроизма.

2.4.13. Измерение кривых плавления.

2.4.14. Измерение скорости ферментативного окисления орто-дианизидина очищенными препаратами ЦП.

2.4.15. Разделение внутриклеточных фракций методом равновесного ультрацентрифугирования.

2.4.16. Определение количества живых клеток в культуре методом МТТ-анализа.

2.4.17. Флуоресцентная микроскопия.

2.4.18. Полярографическое измерение активности цитохром-с-оксидазы.

2.4.19. Измерение концентраций меди, серебра и платины.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Идентификация и вычленение сайтов в белке CTR1 на основе данных, полученных методами молекулярной эволюции

3.1.1. Анализ N-концевого домена белка CTR1 позвоночных на основе данных молекулярной эволюции

3.1.2. Докинг N-медьсвязывающих мотивов CTR1 млекопитающих с предполагаемыми донорами меди

3.1.3. Модель, объясняющая транспорт платиновых комплексов через

3.2. Модель животных с искусственно изменяемым статусом меди

3.2.1. Приготовление Ag-kopma

3.2.2. Динамика действия Ag-диеты на статус меди у лабораторных грызунов

3.2.3. Выделение и анализ ЦП из крови Ag-крыс

3.2.4. Распределение серебра в организме грызунов

3.2.5. МСМ клеток печени Ag-мышей

3.2.6. Однократное введение сульфата меди Ag-животным стремительно восстанавливает статус меди

3.3. Влияние дефицита внеклеточной меди на транспорт и активность цисплатина

3.3.1. Использование Ag-мышей для изучения влияния дефицита меди, ассоциированного с ЦП, на скорость роста опухолей различного происхождения

3.3.2. Влияние статуса меди на рост клеток и цитостатический эффект цисплатина in vitro

3.3.3. Влияние статуса меди на распределение цисплатина в организме мышей in vivo

3.3.4. Экспрессия гена CTR1 в различных органах мышей и распределение меди, серебра и платины в этих органах •

5. ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические и экспериментальные подходы для изучения механизмов транспорта цисплатина в клетки с помощью белка CTR1»

Актуальность исследования. Роль меди как структурного и каталитического ко-фактора ряда жизненно важных ферментов известна более полувека и на протяжении этих лет интенсивно изучается (Karlin, 1993; Turnlund et al, 1998). В последние годы выявлены и другие биологические функции меди. Во-первых, установлено, что уровень меди в клетке контролирует клеточный цикл через Х-сцепленный ингибитор апоптоза {Mufti et al., 2007) и, во-вторых, распределение меди в клетке оказывает влияние на соотношение гликолиза и дыхания в опухолях (эффект Варбурга, Zhivotovsky, Orrenius, 2009). В то же время, ионы меди могут быть высоко токсичными агентами, так как в свободном состоянии катализируют образование активных метаболитов кислорода. Для безопасного переноса меди у эукариотов существует система транспортеров, включающая не менее 10 мембранных и цитозольных белков, в которой медь передается при прямом контакте холо-переносчика с апо-транспортером в одном направлении по увеличению аффинности к иону меди {Kim et al., 2008). Даже незначительные изменения структуры этих белков ведут к дисбалансу меди, который провоцирует развитие таких тяжелых заболеваний, как рак, нейродегенеративные болезни, фибриллогенез, остеопороз и другие.

В реализации биологических функций меди ключевым событием является ее перенос в клетку. Он осуществляется белком CTR1 (copper transporter 1), относящимся к семейству высоко аффинных импортеров меди {Sharp, 2003).

Нокаут гена CTR1 у мышей приводит к ранней гибели эмбрионов-гомозигот, а у гетерозигот - к развитию дефицита меди, при этом содержание меди изменяется тканеспецифично {Lee, 2000). На ранних этапах эмбрионального развития амфибий и млекопитающих белок CTR1 участвует также в морфогенезе и дифференцировке клеток {Haremaki et al., 2007; Haremaki et al., 2009). К тому же белок CTR1 участвует в импорте цисплатина, широко используемого противоопухолевого платинового препарата {Ishida et ai,

2002; Holzer et al., 2006; Song et al., 2004). Однако до сих пор не 5 рассматривался вопрос о том, может ли белок СТЮ транспортировать и медь, и платину, координационная химия которых столь различна; и, поэтому, связан ли транспорт платины с уровнем внеклеточной меди. Ответы на эти вопросы важны для понимания общего механизма транспорта меди в клетки и механизма поступления в клетки цисплатина. Представленная диссертация выполнена с учетом актуальности изложенной проблемы.

Цель данной работы состоит в разработке модели для изучения связи между уровнем внеклеточной меди и транспортом цисплатина в клетки.

Для достижения заявленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Оценить координационные свойства металлосвязывающих консервативных 1Ч-концевых мотивов белка СТЮ и создать теоретическую модель, объясняющую способность СТЮ переносить платину.

2. Разработать животную модель с изменяющимся уровнем внеклеточной меди.

3. Проверить полученную модель на возможность использования ее для изучения связи между метаболизмом меди и транспортом цисплатина.

Научная новизна полученных результатов. С помощью методов молекулярной эволюции показано, что медьсвязывающие мотивы >1-коневого участка белка СТЮ являются внеклеточными нуклеофильными сайтами с селективной специфичностью по отношению к Си(1), к Си(И) и к Р1(П). Пространственная сближенность этих сайтов создает условия для внутримолекулярного восстановления меди (И) и транспорта цисплатина при ее участии. На модели мышей, получавших серебро с пищей, показано, что ионы А£(1), изоэлектронные Си(1), узнаются белками метаболической системы меди (МСМ) и переносятся ими по межклеточным и внутриклеточным маршрутам меди. Серебро метаболически включается в церулоплазмин (ЦП), основной внеклеточный медьтранспортный белок позвоночных, что приводит к снижению количества атомов меди на молекулу ЦП, к нарушению его третичной структуры и потере каталитических активностей. В печени Ag-живoтныx синтез и активность генов медьтранспортных белков и купроэнзимов не изменяется. Таким образом, А§-диета избирательно вызывает снижение содержания только той меди, которая ассоциирована с ЦП. Дефицит меди в этой форме снижает скорость роста опухолей человека у иммунодефицитньтх мышей. Наличие ионов серебра во внеклеточной среде влияет на цитотоксические свойства цисплатина. Скорость поступления цисплатина в клетки снижена у животных с низким уровнем внеклеточной меди.

Научно-практическое значение полученных результатов состоит в том, что они углубляют знания о механизмах, лежащих в основе нарушений метаболизма меди, ведущих к развитию медь-ассоциированных болезней; кроме того, они расширяют общие представления о метаболизме металлов в организме млекопитающих. В практическом плане, использование разработанной модели животных с изменяющимся уровнем меди в крови позволит изучить роль меди в индукции и скорости роста опухолей. Выявление связи между уровнем меди во внеклеточной среде и токсическим эффектом цисплатина открывает перспективу для оптимизации протоколов применения этого противоопухолевого препарата в клинике. Основные положения, выносимые на защиту:

1. Бекок СТК] импортирует цисплатин при участии ионов меди Си(П).

2. У лабораторных грызунов Ag-диeтa вызывает обратимое снижение содержания меди, ассоциированной с ЦП, и не влияет на метаболизм меди в печени.

3. Дефицит меди, индуцированный Ag-диeтoй, может быть компенсирован однократным введением сульфата меди.

4. Скорость роста опухолей человека в организме иммунодефицитных мышей снижается при дефиците меди, связанной с ЦП.

5. Ионы серебра влияют на цитотоксическое действие цисплатина.

6. Распределение цисплатина в организме мышей зависит от уровня меди в крови.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Затуловский, Евгений Аркадьевич

5. ВЫВОДЫ

1. Высоко аффинный транспортер меди CTR1 обладает набором внеклеточных нуклеофильных сайтов, строение которых обуславливает их специфичность по отношению к Cu(I) и к Cu(II). Сближенность этих сайтов создает условия для внутримолекулярного восстановления меди (II) и транспорта цисплатина при ее участии.

2. Ионы Ag(I), изоэлектронные Cu(I), узнаются белками медьтранспортной системы и переносятся ими" по межклеточным и внутриклеточным маршрутам меди. Серебро метаболически включается в ЦП, что приводит к снижению количества атомов меди на молекулу ЦП, к нарушению его третичной структуры и потере каталитических активностей. В печени Ag-животных синтез и активность генов медьтранспортных белков и купроэнзимов не изменяется, однако, происходит снижение статуса меди: падение в крови концентрации меди, ассоциированной с ЦП.

3. Ag-мыши являются удачной моделью для изучения роли статуса меди в канцерогенезе и платиновой терапии, так как у них дефицит меди носит полностью воспроизводимый, специфический и управляемый характер.

4. Дефицит меди, связанной с ЦП, снижает скорость роста опухолей человека у иммунодефицитных мышей.

5. Наличие ионов серебра во внеклеточной среде влияет на цитотоксические свойства цисплатина in vitro. У мышей с низким уровнем внеклеточной меди снижается скорость поступления цисплатина в почки и печень.

4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Теоретический анализ внеклеточного N-концевого домена CTR1 позволил обосновать свойства локализованных на его последовательности f трех медьсвязывающих сайтов (МСС). Результаты этого анализа показывают, что N-конец CTR1 улавливает ионы меди (II) и обеспечивает их внутримолекулярное восстановление у устья купрофильного канала. Модель объясняет механизм переноса платины через купрофильный канал: цисплатин связывается с метиониновым МСС, a Cu(II), находящаяся в гистидиновом МСС, вытесняет платину из S-аддуктов. Выводы хорошо

-л совпадают с данными, полученными in vitro с синтетическими пептидами, соответствующими МСС CTR1 по первичной структуре, а также с данными о свойствах (Pt-S)-KOMiuieKcoB (Rubino et al., 2010; Arnesano et al., 2007; Guo et al, 2004; De Feo et al, 2009; Sze et al, 2009; Sceng et al, 1998; Sinani et al., 2007). Модель предусматривает, что транспорт платины может быть связан с уровнем внеклеточной меди: при дефиците меди на МСС2 поступление платины в клетки может замедляться. Ожидаемый эффект воспроизводится in vitro на клетках линии НСТ116. Показано, что заполнение МСС ионами серебра приводит к снижению действия цисплатина. Продемонстрировано, что in vivo круговорот платины у животных с низким статусом меди замедляется. Эти данные поддерживают сформулированную рабочую гипотезу.

Полученные данные показывают, что предложенная нами модель Ag-животных может быть использована для изучения связи статуса меди с опухолевым ростом и действием цисплатина.

К ценным свойствам модели относятся следующие: 1. Использование Ag-диеты гарантирует синхронное и одинаковое по значению (100% и 60% у крыс и мышей, соответственно) падение концентрации меди и нулевую оксидазную активность в сыворотке крови у любой по численности группы животных.

2. Статус меди может быть восстановлен в течение 4 часов однократным введением сульфата меди.

3. Природа дефицита меди точно известна. Это дефицит меди, ассоциированной с ЦП.

4. У Ag-живoтныx с нулевой оксидазной активностью в сыворотке крови, поддерживаемой в течение 3 недель, в печени не нарушается распределение и локализация меди, на уровне транскрипции и трансляции не изменяется экспрессия генов медьтранспортных белков и купроэнзимов, и активность внутриклеточных купроэнзимов сохраняется.

5. Ионы серебра остаются в обменной форме, и их полное выведение у взрослых грызунов через желчь происходит в течение нескольких дней.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Затуловский, Евгений Аркадьевич, 2010 год

1. Arnesano F., Scintilla S., Natile G. Interaction between platinum complexes and a methionine motif found in copper transport proteins // Angew Chem Int Ed Engl, 46(47): 9062-9064, 2007.

2. Arredondo M., Muñoz P., Mura C.V., Nunez M.T. DMT1, a physiologically relevant apical Cu1+ transporter of intestinal cells // Am Journal Physiol. Cell physiology, 284(6): C1525-C1530, 2003.

3. Axel sen N., Kroll I., Weeke B. A manual of quantitative Immunoelectrophoresis. Methods and application // Oslo: Universitets Forlaget, 1973.

4. Bauerly K.A., Kelleher S.L., Lônnerdal B. Functional and molecular responses of suckling rat pups and human intestinal Caco-2 cells to copper treatment // Journal Nutr Biochem, 15(3): 155-162, 2004.

5. Bertinato J., Swist E., Ploujfe L.J., Brooks S.P., L'abbé M.R. Ctr2 is partially localized to the plasma membrane and stimulates copper uptake in COS-7 cells // Biochem J, 409(3): 731-740, 2008.

6. Bertinato J., Cheung L., Hoque R., Ploujfe L.J. Ctrl transports silver into mammalian cells // J Trace Elem Med Biol, 24(3): 178-184, 2010.

7. Binks S., Dobrota M. Kinetics and mechanism of uptake of platinum-based, pharmaceuticals by the rat small > intestine // Biochem Pharm, 40(6): 1329-1336, 1990.

8. Bissig K.D., Voegelin T.C., Solioz M. Tetrathiomolybdate inhibition of the Enterococcus hirae CopB copper ATPase // FEBS Lett, 507(3): 367370, 2001.

9. Bohm G., Muhr R., Jaenicke R. Quantitative analysis of protein far UV circular dichroism spectra by neural networks // Protein Eng, 5(3): 191-195, 1992.

10. Brewer G.J., Dick R.D., Yuzbasiyan-Gurkin V., Tankanow R., Young A.B., Kluin K.J. Initial therapy of patients with Wilson's disease with tetrathiomolybdate //Arch Neurol, 48(1): 42-47, 1991.

11. Burstein E., Ganesh L., Dick R.D., van De Sluis B., Wilkinson J.S. Klomp L. WJ. Wijmenga C., Brewer G.J., Nobel G.J., Duckett C.S. A novel role for XIAP in copper homeostasis through regulation of MURR1 // EMBO J, 23(1): 244-254, 2004.

12. Cabrera A., Alonzo E. Sauble E., Chu Y.L., Nguyen D., Linder M.C., Sato D.S., Mason A.Z. Copper binding components of blood plasma and organs, and their responses to influx of large doses of 65Cu, in the mouse // Biometals, 21(5): 525-543,2008.

13. Card G.L., Zaitsev V.N., Lindley P.F. X-ray crystal structure of human ceruloplasmin at 3.0 angstroms // PDB direct deposition: 1996/9/25.

14. Chen H., Attieh Z.K., Su T., Syed B.A., Gao H., Alaeddine R.M., Fox T.C., Usta J., Naylor C.E., Evans R.W., McKie A.T., Anderson G.J., Vulpe C.D.

15. Hephaestin is a ferroxidase that maintains partial activity in sex-linked anemia mice // Blood, 103(10): 3933-3939, 2004.

16. Cheng C.C., Pai C.H. Specific displacement of glutathione from the Pt(II)-glutathione adduct by Cu(II) in neutral phosphate buffer // J Inorg Biochem, 71(3-4): 109-113, 1998.

17. Collins J.F., Franck C.A., Kowdley K.V., Ghishan F.K. Identification of differentially expressed genes in response to dietary iron deprivation in rat duodenum // Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol, 288(5): G964-G971, 2005.

18. Dancis A., Haile D., Yuan D.S., Klausner R.D. The Saccharomyces cerevisiae copper transport protein (Ctrlp). Biochemical characterization, regulation by copper, and physiologic role in copper uptake // J Biol Chem, 269(41): 25660-25667, 1994.

19. Davis W., Chowrimootoo G.F., Seymour C.A. Defective biliary copper excretion in Wilson's disease: the role of caeruloplasmin // Eur J Clin Invest, 26(10): 893-901, 1996.

20. De Feo C., Aller S., Sulivae G., Blackburn N. Unger V. Three-dimensional structure of the human copper transporter hCTRl // Proc Nat Acad Sci USA, 106(11): 4237-4242, 2009.

21. Engelman D.M., Steitz T.A., Goldman A. Identifying nonpolar transbilayer helices in amino acid sequences of membrane proteins // Annu Rev Biophys Biophys Chem, 15: 321-353, 1986.

22. Ettinger M.J., Darwish H.M., Schmitt R.C. Mechanism of copper transport from plasma to hepatocytes // Fed Proc, 45(12): 2800-2804, 1986.

23. Fields M., Lewis C.G., Lure M.D. The role of the adrenals in copper deficiency//Metabolism, 40(5): 540-544, 1991.

24. Fleischer B, Fleischer S, Ozawa H. Isolation and characterization of Golgi membranes from bovine liver // J Cell Biol, 43: 59-79, 1969.

25. Fleming R.F., Gitlin J.D. Primary structure of rat ceruloplasmin and analysisof tissue specific gene expression during development // J. Biol. Chem. 265: 77017707, 1990.

26. Furukawa T., Komatsu M., Ikeda R., Tsujikawa K., Akiyama S. Copper transport systems are involved in multidrug resistance and- drug transport // Curr Med Chem, 15(30): 3268-3278, 2008.

27. 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: 1995-2044, 2006.

28. Gelasco A., Lippard S.J. NMR solution structure of a DNA dodecamer duplex containing a cis-diammineplatinum(II) d(GpG) intrastrand cross-link, the major adduct of the anticancer drugcisplatin // Biochemistry, 37(26): 9230-9239, 1998.

29. Goodman V.L., Brewer G.J., Merajver S.D. Copper deficiency as> an anticancer strategy // Endocr Relat Cancer, 11(2): 255-263, 2004.

30. Gregoriadis G., Morell A.G., Sternlieb I., Scheinberg I.H. Catabolism of desialylated ceruloplasmin in the liver // J Biol Chem, 245(21): 5833-5837, 1970.

31. Gunshin H., Mackenzie B., Berger U. V., Gunshin Y., Romero M.F., Boron W.F., Nussberger S., Gollan J.L., Hediger M.A. Cloning and characterization of a mammalian proton-coupled metal-ion transporter // Nature, 388(6641): 482-488, 1997.

32. Guo Y., Smith K., Lee J., Thiele D.J., Petris M.J. Identification of methionine-rich clusters that regulate copper-stimulated endocytosis of the human Ctrl "copper transporter // J Biol Chem, 279(17): 17428-17433, 2004a.

33. Guo Y., Smith K., Petris M.J. Cisplatin stabilizes a multimeric complex of the human Ctrl copper transporter: requirement for the extracellular methionine-rich clusters // J Biol Chem, 279(45): 46393^6399, 2004b.

34. Hamza I., Faisst A., Prohaska• J., Chen J., Gruss P., Gitlin J.D. The metallochaperone Atoxl plays a critical role in perinatal copper homeostasis //

35. Proc Natl Acad Sci USA, 98 (12): 6848 -6852, 2001.

36. Hanson S.R., Donley S.A., Linder M.C. Transport of silver of virgin and lactating rats and relation to copper // J Trace Elem Med Biol, 15(4): 243-253, 2001.

37. Haremaki T., Fraser S.T., Kuo Y.M., Baron M.H., Weinstein D.C. Vertebrate Ctrl coordinates morphogenesis and progenitor cell fate and regulates embryonic stem cell differentiation // Proc Nat Acad Sci USA, 104(29): 12029-12034, 2007.

38. Haremaki T., Weinstein D.C. Xmc mediates Xctrl-independent morphogenesis inXenopus laevis // Dev Dyn, 238(9): 2382-2387, 2009.

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

40. Harrison M.D., Dameron C.T. Molecular mechanisms of copper metabolism and the role of the Menkes disease protein // J Biochem Mol Toxicol, 13(2): 93106,1999.

41. Hassett R„ Dix D.R., Eide D.J., Kosman D.J. The Fe(II) permease Fet4p functions as a low affinity copper transporter and supports normal copper trafficking in Saccharomyces cerevisiae // Biochem J, 351(2): 477-484,2000.

42. Hellman N.E., Ko no S., Miyajima N. Gitlin J.D. Biochemical analysis of a missense mutation in aceruloplasminemia // J Biol Chem, 277(2): 1375-1380, 2002.

43. Jiang J., Nadas LA., Kim A.M., Franz K.J. A Mets motif peptide found in copper transport proteins selectively binds Cu(I) with methionine-only coordination // Inorg Chem, 44(26): 9787-9794, 2005.

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

45. Ke B.X., Llanos R.M., Mercer J.F.B. ATP7A Transgenic and nontransgenic mice are resistant to high hopper exposure // J Nutr, 138(4): 693-697, 2008.

46. Kim B.E., Nevitt T., Thiele D.J. Mechanisms for copper acquisition, distribution and regulation //Nat Chem Biol, 4(3): 176-185, 2008.

47. Kirchman P.A., Botta G. Copper supplementation increases yeast life span under conditions requiring respiratory metabolism // Mech Ageing Dev, 128(2): 187-195,2007.

48. Klinman J.P. The copper-enzyme family of dopamine |3-monooxygenase and peptidylglycine a-hydroxylating monooxygenase: resolving the chemical pathway for substrate hydroxylation // J Biol Chem, 281(6): 3013-3016, 2006.

49. Klomp A.E., Tops B.B., Van Denberg L.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.

50. Klomp A.E., Juijn J.A., van der Gun L.T., van den Berg I.E., Berger R., Klomp L.W. The N-terminus of the human copper transporter 1 (hCTRl) is localized extracellularly, and interacts with itself// Biochem J, 370(Pt 3): 881— 889,2003.

51. Knutson M.D. Steap proteins: implications for iron and copper metabolism // Nutr Rev, 65(7): 335-340,2007.

52. Komatsu Y., Sadakata /., Ogra Y., Suzuki K.T. Excretion of copper complexed with thiomolybdate into the bile and blood in LEC rats // Chem Biol Interact, 124(3): 217-231, 2000

53. Kuo Y., Zhou B., Cosco D., Gitschier J. The copper transporter CTR1 provides an essential function in mammalian embryonic development // Proc Nat Acad Sci USA, 98(12): 6836-6841, 2001.

54. Mackenzie N. Cloning, expression pattern and essentiality of the high-affinity copper transporter 1 (ctrl) gene in zebrafish // Gene, 328: 113-120, 2004.

55. Maltais D., Desroches D., Aouffen M., Mateescu M., Wang R., Paquin J. The blue copper ceruloplasmin induces aggregation of newly differentiated135neurons: a potential modulator of nervous system organization // Neurosci, 121(1): 73-82,2003.

56. Manolis A, Cox D: W. Purification of rat ceruloplasmin. characterization and comparison with human ceruloplasmin // Prep Biochem, 10(2):121-132, 1980.

57. Marabese M., Mazzoletti M", Vikhanskaya F., Broggini M. HtrA2 enhances the apoptotic functions of p73 on^bax // Cell Death Differ, 15(3): 849-858, 2008.

58. Marone M., Mozzetti S., De Ritis D., Pierelli L., Scambia G. Semiquantitative RT-PCR analysis to assess the expression levels of multiple transcripts from the same sample // Biol Proced Online, 3: 19-25,2001.

59. Mason K.E. A conspectus of research on copper metabolism and requirements of man// JNutr, 109(11): 1979-2066, 1979.

60. Matsumoto S., Tanaka T., Kurokawa II, Matsuno K., Hayashida Y., Takahashi T. Effect of copper and'role of the copper transporters ATP7A and CTR1 in intracellular accumulation of cisplatin // Anticancer Res, 27(4B): 22092216,2007.

61. McArdle H.J. The transport of iron and copper across the cell membrane: different mechanisms for different metals? // Proc Nutr Soc, 51(2): 199-209, 1992.

62. Menkes J.H., Richardson F„ Verplanck S. Program for the detection of metabolic diseases. Chromatographic screening to find metabolic diseases, especially those involving the nervous system. // Arch Neurol, 6: 462-470, 1962.

63. Mercer J.F., Ambrosini L., Norton S., Gazeas S., Grimes A. Animal models of Menkes disease // Adv Exp Med Biol, 448: 97-108, 1999.

64. Merchant S.S., Allen M.D., Kropat J., Moseley J.L., Long J.C., Tottey S., Terauchi A.M. Between a rock and, a hard place: trace element nutrition in Chlamydomonas // Biochim Biophys Acta, 1763(7): 578-594, 2006.

65. Minghetti M., Leaver M.J., Carpene E., George S.G. Copper transporter 1, metallothionein and glutathione reductase genes are differentially expressed in tissues of sea bream (Sparus aurata) after exposure to dietary or waterborne copper

66. Comp Biochem Physiol C Toxicol Pharmacol, 147(4): 450-459, 2008.

67. Moshkov K.A., Lakatos S., Hajdu J., Zavodsliy P., Neifakh S.A. Proteolysis of human ceruloplasmin. Some peptide bonds are particularly susceptible to proteolytic attack//Eur J Biochem, 94(1): 127-134, 1979.

68. Mufti A.R., Burstein E., Duckett C.S. XIAP: Cell death regulation meets copper homeostasis // Arch Biochem Biophys, 463: 168-174, 2007.

69. Murdoch P.S., Ranford J.D., Sadler P.J., Berners-Price S.J. Cis-trans isomerisation of Pt(L-methionine)2.: metabolite of the anticancer drug cisplatin. // Inorg Chem, 32(11): 2249-2255, 1993

70. Musci G., Fraterrigo T.Z., 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): 441-446, 1999.

71. Nadella S., Grosell M., Wood C. Mechanisms of dietary Cu uptake in freshwater rainbow trout: evidence for Na-assisted Cu transport and a specific metal carrier in the intestine // J Comp Physiol B, 177(4): 433-446,2007.

72. Nordlund A., Leinartaite L., Saraboji K., Aisenbrey C., Grobner G., Zetterstrom P., Danielsson J., Logan D.T., Oliveberg M. Functional features cause misfolding of the ALS-provoking enzyme SOD // Proc Natl Acad Sci USA, 106(24): 9667-9672, 2009.

73. Norman R.E., Ranford J.D., Sadler P.J. Studies of platinum (II) methionine complexes: metabolites of cisplatin. // Inorg Chem, 31(5): 877-888, 1992.

74. Nose Y., Kim B.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, 2006a.

75. Nose Y., Rees E.M., Thiele D.J. Structure of the Ctrl copper trans'PORE'ter reveals novel architecture // Trends Biochem Sci, 31(11): 604-607, 2006b.

76. Noyer M., Putnam F.W. A circular dichroism study of undegraded human ceruloplasmin // Biochemistry, 20(12): 3536-3542, 1981.

77. Ogra Y., Miyayama T., Anan Y. Effect of glutathione depletion on removal of copper from LEC rat livers by tetrathiomolybdate // J Inorg Biochem, 104(8): 858-862, 2010.

78. Ohgami R.S., Campagna D.R., McDonald A., Fleming M.D. The Steap proteins are metalloreductases // Blood, 108(4): 1388-1394,2006.

79. Olivares M., Lonnerdal B., Abrams S.A., Pizarro F., JJauy R. Age and copper intake do not affect copper absorption, measured with the use of 65Cu as a tracer, in young infants // Am J Clin Nutr, 76(3): 641-645, 2002.

80. Osman D., Cavet J. Chapter 8 Copper homeostasis in bacteria // Adv Appl Microbiol, 65: 217-247, 2008.

81. Owen C.A. Wilson's disease: The etiology, clinical aspects and treatment of inherited copper toxicosis //Noyes publishers, New Jersey, 1981.

82. Owen J.A., Smith H. Detection of ceruloplasmin after zone electrophoresis. // Clin Chim Acta, 6: 441-444, 1961.

83. Pabla N., Muiphy R.F.F., Liu K., Dong Z. The copper transporter Ctrl contributes to cisplatin uptake by renal tubular cells during cisplatin nephrotoxicity // Am J Physiol Renal physiol, 296(3): F505-F511,2009.

84. Pearson R. G. Hard and Soft Acids and Bases and Joseph Chatt. // Modern Coordination Chemistry. The Legacy of Joseph Chatt. Royal Society of Chemistry, UK: 305-312,2002.

85. Pena M.M.O., Lee J., Thiele D.J. A delicate balance: homeostatic control of copper uptake and distribution // J Nutr, 129(6): 1251-1260, 1999.

86. Perbandt M., Guthohrlein E.W., Rypniewski W., Idaldeva K., Stoeva S.,138

87. Voelter W., Genov N., Betzel C. The structure of a functional unit from the wall of a gastropod hemocyanin offers a possible mechanism for cooperativity // Biochemistry, 42(21): 6341-6346, 2003.

88. 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): 96399646,2003.

89. Portnoy M., Schmidt P., Rogers R., Culotta V. Metal transporters that contribute copper to metallochaperones in Saccharomyces cerevisiae // Mol Genet Genomics, 265(5): 873-882, 2001.

90. Prihyl T. Serum polyphenol oxidase activity (ceruloplasmin) in conventional laboratory animals and man // Folia Biol (Praha), 24(2): 136-141, 1978.

91. Prohaska J.R. Role of copper transporters in copper homeostasis // The Am J Clinical Nutr, 88(3): 826S-829S, 2008.

92. Prohaska J.R., Brokate B. Copper deficiency alters rat dopamine (3-monooxygenase mRNA and activity // J. Nutr. 129: 2147-2153, 1999.

93. Prohaska JR., Brokate B. The timing of perinatal copper deficiency in mice influences offspring survival // J Nutr, 132(10): 3142-3145, 2002.

94. Puchkova L., Zhivulko T., Mishenko B., Vasin A., Platonova N., Tsymbalenko N. Copper nutrition and copper metabolism in rat newborns // Metal ions in biology and medicine, 3(3): 447-457, 2002.

95. Puig S., Thiele D.J. Molecular mechanisms of copper uptake and distribution // Curr Opin Chem Biol, 6(2): 171-180, 2002.

96. Puig S., Lee J., Lau M., Thiele D.J. Biochemical and genetic analyses ofyeast and human high affinity copper transporters suggest a conserved mechanism for copper uptake // J Biol Chem, 277(29): 26021-26030, 2002.

97. Quinn J.F., Harris C.J., Cobb K.E., Domes C., Ralle M., Brewer G., Wadsworth T.L. A copper-lowering strategy attenuates amyloid pathology in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease // J Alzheimers Dis, 21(3): 903914,2010.

98. Quintanar L., Stoj C., Taylor A.B., Hart P.J., Kosman D.J., Solomon E.I. Shall we dance? How a multicopper oxidase chooses its electron transfer partner // Acc Chem Res, 40(6): 445-452, 2007.

99. Reedijk J. Why does cisplatin reach G-N7 with competing S-donor ligands available in the cell // Chem Rev, 99(9): 2499-2510, 1999. "

100. Reyes A., LeivaA., Cambiazo V., Méndez M., González M. Cop-like operon: structure and organization in species of the Lactobacillale order // Biol Res, 39(1): 87-93, 2006.

101. Rees E.M., Thiele D.J. Identification of a vacuole-associated metalloreductase and its role in Ctr2-mediated intracellular copper mobilization // J Biol Chem, 282(30): 21629-21638, 2007.

102. Roy C.N., Enns C.A. Iron homeostasis: new tales from the crypt // Blood, 96(13): 4020-4027, 2000.

103. Rubino J.T., Riggs-Gelasco P, Franz K.J Methionine motifs of copper transport proteins provide general and flexible thioether-only binding sites for Cu(I) and Ag(I) // J Biol Inorg Chem, 15(7): 1033-1049, 2010.

104. Safaei R. Role of copper transporters in the uptake and efflux of platinum containing drugs // Cancer Lett, 234(1): 34-39, 2006.

105. Safaei R., Katano K., Samimi G., Naerdemann W., Stevenson J.L., Rochdi M., Howell S.B. Cross-resistance to cisplatin in cells with acquired resistance to copper // Cancer Chemother Pharmacol, 53(3): 239-246, 2004.

106. Samimi G., Howell S.B. Modulation of the cellular pharmacology of JM118,the major metabolite of satraplatin, by copper influx and efflux transporters // Cancer Chemother Pharmacol, 57(6): 781-788, 2006.

107. Sarret G., Favier A., Coves J., Hazemann J.L., Mergeay M., Bersch B. CopK from Cupriavidus metallidurans CH34 binds Cu(I) in a tetrathioether site: characterization by X-ray absorption and NMR spectroscopy // J Am Chem Soc, 128(17): 5834-5850, 2010.

108. Sedlak E., Wittung-Stafshede P. Discrete roles of copper ions in chemical unfolding of human ceruloplasmin // Biochemistry, 46(33): 9638-9644, 2007.

109. Sharp P. Ctrl and its role in-body copper homeostasis // Int J Biochem Cell Biol, 35(3): 288-291, 2003.

110. Sharp P. The molecular basis of copper and iron interactions // Proc Nutr Soc, 63: 563-569, 2004.

111. Shi X., Stoj C., Romeo A., Kosman D.J., Zhu Z. Frelp Cu2+ Reduction and Fet3p Cul+ Oxidation Modulate Copper Toxicity in Saccharomyces cerevisiae // J Biol Chem, 278(50): 50309-50315, 2003.

112. Sinani D., Adle D.J., Kim H., Lee J. Distinct Mechanisms for Ctrl-mediated Copper and Cisplatin Transport // J Biol Chem, 282(37): 26775-26785, 2007.

113. Smith C.A., Anderson B.F., Baker H.M., Baker E.N. Metal substitution in transferrins: the crystal structure of human copper-lactoferrin at 2.1-A resolution // Biochemistry, 31(18): 4527-4533, 1992

114. Solioz M., Stoyanov J. Copper homeostasis in Enterococcus hirae // FEMS Microbiol Rev, 27(2-3): 183-195, 2003.

115. Southon A., Burke R., Norgate M., Batterham P., Camakaris J. Copper homoeostasis in Drosophila melanogaster S2 cells // Biochem J, 383(Pt 2): 303141309, 2004.

116. Southon A., Farlow A., Norgate M, Burke R., Camakaris J. Malvolio is a copper transporter in Drosophila melanogaster // J Exp Biol, 211(Pt 5): 709-716, 2008.

117. Stoj C.S., Augustine A.J., Solomon E.I., Kosman D.J. Structure-Function Analysis of the Cuprous Oxidase Activity in Fet3p from Saccharomyces cerevisiae // J Biol Chem, 282(11): 7862-7868, 2007.

118. Stoj C., Kosman D. Cuprous oxidase activity of yeast Fet3p and human ceruloplasmin: implication for function // FEBS Lett, 554(3): 422-426, 2003.

119. Sze C., Khairallah G., Xiao Z., Donnelly P., O'hair R., Wedd A. Interaction of cisplatin and analogues with a Met-rich protein site // J Biol Inorg Chem, 14(2): 163-165,2009.

120. TennantJ., Stansjield M., Yamaji S., Srai S.K., Sharp P. Effects of copper on the expression of metal transporters in human intestinal Caco-2 cells // FEBS Lett, 527(1-3): 239-244, 2002.

121. Theophilos M.B., Cox D.W., Mercer J.F. The toxic milk mouse is a murinemodel of Wilson disease // Hum Mol Genet, 5(10): 1619-1624, 1996.

122. Turnlund J.R. Human whole-body copper metabolism // Am J Clin Nutr, 67(5 Suppl): 960S -964S, 1998

123. Vives-Bauza C., Starkov A., Garcia-Arumi E. Measurements of the antioxidant enzyme activities of superoxide dismutase, catalase, and glutathione peroxidase // Methods Cell Biol, 80: 379-393, 2007.

124. Webster L.K., Ellis A.G., Apicella C., Deacon G.B. Atypical pharmacokinetics and excretion of new platinum analogues in rodents // Cancer Chemother Pharmacol, 49(1): 87-92, 2002.

125. Wernimont A.K, Huffman D.L., Lamb A.L., O'Halloran T. V., Rosenzweig A.C. Structural basis for copper transfer by the metallochaperone for the Menkes/Wilson disease proteins I I Nat Struct Biol, 7(9):766-771, 2000.

126. Wilkinson G., Gillard R.D., McCleverty J.A. Comprehensive coordination chemistry: the synthesis, reactions, properties and applications of coordination compounds // Pergamon Press, Oxford, 1989.

127. Wong E., Giandomenico C.M. Current status of Pt-based antitumor drugs // ChemRev, 99(9): 2451-2466, 1999.

128. Wu J., Forbes J.R., Chen H.S., Cox D. W. The LEC rat has a deletion in the copper transporting ATPase gene homologous to the Wilson disease gene // Nat Genet, 7(4): 541-545, 1994.

129. Wu X., Sinani D., Kim H., Lee J. Copper transport activity of yeast Ctrl isdown regulated via its C-terminus in response to excess copper // J Biol Chem, 284(7): 4112-4122,2008.

130. Wyman S., Simpson R.J., McKie A.T., Sharp P.A. Dcytb (Cybrdl) functions as both a ferric and a cupric reductase in "-vitro // FEBS Lett, 582(13): 1901-1906, 2008.

131. Xue Y., Davis A., Balakrishnan G., StasserJ., Staehlin B., Focia P., Spiro T., Penner-Hahn J., O'Halloran T. Cu(I) recognition via cation-pi and methionine interactions in CusF// Nat Chem Biol, 4(2): 107-109, 2008.

132. Zaitseva I., Zaitsev V., Card G., Moshkov K., Bax B., Ralph A., Lindley P. The X-ray structure of human serum ceruloplasmin at 3.10 A: nature of the copper centres // J Biol Inorg Chem, 1(1): 15-23, 1996.

133. Zhang L., Koay M, Maher M.J., Xiao Z., Wedd A.G. Intermolecular transfer of copper ions from the CopC protein of Pseudomonas syringae. Crystal structures of fully loaded Cu(I)Cu(II) forms // J Am Chem Soc, 132(11): 3770-3777, 2006.

134. Zhivotovsky B., Orrenius S. The Warburg Effect returns to the cancer stage // Semin Cancer Biol, 19(1): 1-3, 2009.

135. Zhou B., Gitschier J. hCTRl: a human gene for copper uptake identified by complementation in yeast // Proc Nat Acad'Sci USA, 94(14): 7481-7486, 1997.

136. Zhou H., Cadigan K.M., Thiele D.J. A Copper-regulated Transporter Required for Copper Acquisition, Pigmentation, and Specific Stages of Development in Drosophila melanogaster // J Biol Chem, 278(48): 48210-48218, 2003.

137. Zimnicka A.M., Maryon E.B., Kaplan J.H. Human copper transporter hCTRlmediates basolateral uptake of copper into enterocytes: implications for copper homeostasis // J Biol Chem, 282(36): 26471-26480, 2007.

138. Zisowsky J., Koegel S., LeyersS., Devarakonda K., Kassack M.U., Osmak M, Jaehde U. Relevance of drug uptake and efflux for cisplatin sensitivity of tumor cells // Biochem Pharmacol, 73(2): 298-307, 2007.

139. Клотченко С. Анализ структуры и экспрессии псевдогена церулоплазмина человека. Диссертация на соискание, учёной степени кандидата биологических наук // ГУ НИИЭМ РАМН, Санкт-Петербург, 2008.

140. Коттон Ф., Уилкинсон Дж. Основы неорганической химии // Мир, Москва, 1979.

141. Кукушкин Ю.Н. Химия координационных соединений // Высшая школа, Москва, 1985.

142. 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): 171182,2004.

143. Платонова Н.А., Барабанова СВ., Повалихин Р.Г., Цымбаленко Н.В., Даниловский М.А., Воронина О.В., Дорохова И.И., Пучкова Л.В. In vivo экспрессия медьтранспортных белков в отделах мозга крыс // Известия РАН. Сер. Биол., 2: 108 120, 2005.

144. Пучкова Л.В., Платонова H.A. Механизм, обеспечивающий гомеостаз меди у эукариотов, и его связь с транспортом железа // Усп совр биол, 123(1): 41-58,2003.

145. Самсонов С.А., Платонова H.A., Скворцов А.Н., Цымбаленко Н.В., Васин A.B., Пучкова Л.В. Активность гена CTR1 и статус меди в различных органах крысы // Мол Биол, 40(2): 239-251, 2006.

146. Слесарев В.И. Химия: Основы химии живого // Химиздат, Санкт-Петербург, 2000.