Тканеспецифический синтез рецептора церулоплазмина и его взаимодействие с церулоплазмином тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Сасина, Людмила Константиновна

• Сасина, Людмила Константиновна
• кандидат биологических наук
• 1995

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Сасина, Людмила Константиновна

Список сокращений

1. Введение.

2. Обзор литературы.

2.1. Общая характеристика группы микроэлементов.

2.2. Биологическая роль меди.

2.3. Механизмы, контролирующие баланс меди в клетках различных организмов.

2.3.1. Контроль баланса меди у микроорганизмов.

2.3.2. Поступление, распределение и выведение меди у млекопитающих. 2.3.2.1 .Роль печени в метаболизме меди у млекопитающих. 2.3.2.2.Церулоплазмин и его роль в осуществлении печенью центральной роли в метаболизме меди.

2.4. Врожденные ошибки метаболизма меди.

2.5. Идентификация и частичная характеристика рецептора ЦП.

2.6. Внутриклеточные медьсвязывающие белки.

3. Материалы, использованные в работе.

4. Методы исследования.

4.1. Клеточные линии и условия культивирования.

4.2. Измерение связывания, интернализации и деградации 1251-ЦП.

4.3. Определение площади клеточной поверхности.

4.4. Электрофоретический анализ связанного, интернализованного и выделенного клетками !251-ЦП.

4.5. Фракционирование клеток.

4.6. Анализ препарата ЦП сыворотки крови.

4.7. Выделение рецептора ЦП.

4.8. Иммунопреципитация.

4.9. Аналитические методы.

5. Результаты и их обсуждение.

5.1. Перенос молекулы ЦП по каналам внутриклеточной и межклеточной коммуникаций.

5.1.1. Взаимодействие ЦП с плазматической поверхностью клеток линии СУ-1 и его регуляция по типу обратной связи.

5.1.2. Изучение внутриклеточного перемещения 1251-ЦП, связавшегося с клеточной поверхностью.

5.1.3. Молекулярно-весовой анализ 1251-ЦП, связанного, интернализованного, а затем освобождаемого фибробластами в среду культивирования.

5.1.4. Свойства 1251-ЦП, освобождаемого фибробластами.

5.1.5. Предполагаемый механизм межорганного переноса ЦП у млекопитающих.

5.2. Роль специфического рецептора во внутриклеточном транспорте

ЦП в клетках негепатоцитарного ряда.

5.2.1. Сравнительный анализ антигенных свойств рецептора ЦП из эритроцитов и фибробластов.

5.2.2. Тканеспецифический синтез рецептора ЦП.

5.2.3. Анализ перемещения новосинтезированного рецептора ЦП в фибробластах.

5.2.4. Внутриклеточное перемещение интернализованного ЦП.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Тканеспецифический синтез рецептора церулоплазмина и его взаимодействие с церулоплазмином»

Актуальность темы. Медь входит в состав ферментов, контролирующих акие жизненно важные функции организма, как окислительное юсфорилирование, синтез гормонов, формирование соединительной ткани, еятельность центральной нервной системы и многие другие (15,39,60,92). В то же ремя, ионы меди, являясь мощными окислителями, при прямом контакте овреждают все типы биомолекул. Поэтому многоклеточные организмы, в том исле и млекопитающие, должны на молекулярно-генетическом уровне решать опросы, связанные с упаковкой ионов меди в "безопасные оболочки" и с их ранспортировкой, как по межклеточным и внутриклеточным пространствам »рганизма, так и через мембранные барьеры клеток и внутриклеточных :омпартментов. Нарушение работы любого звена в этом транспортном цикле, в ависимости от локализации поломки, приведет или к дефициту, или к [акоплению токсических количеств меди в различных частях организма, что, южет быть, и, по-видимому, является, причиной разнообразных медьзависимых «икроэлементозов, природа которых не ясна (1).

Выяснение молекулярно-генетических основ таких заболеваний, и, :ледовательно, их лечение, может быть успешным только при полном знании сругооборота меди в организме. Однако, сведения о молекулярном механизме юступления, распределения и выведения меди в различных организмах и особенно у млекопитающих отрывочны.

Почти не вызывает сомнений, что универсальным медьтранспортным Зелком по каналам межклеточных коммуникаций является медьсодержащий ^ликопротеин сыворотки крови - церулоплазмин (ЦП), белок, синтезирующийся в гепатоцитах (33,90,100,118). К тому же установлен факт существования специфического рецептора ЦП на поверхности некоторых клеток негепатоцитарного ряда (31,82,119). В то же время почти ничего не известно о молекулярном механизме взаимодействия ЦП с его рецептором.

Изучение этого взаимодействия поможет понять механизм поступления энов меди в клетку.

Целью данной работы является изучение молекулярного механизма (аимодействия ЦП со специфическим рецептором плазматических мембран и ^следование особенностей экспрессии гена рецептора ЦП в организме лекопитающих.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи. Изучить связь между содержанием ЦП в среде роста и количеством рецептора !,П на поверхности клеток, рост и функционирование которых в целом организме 1висит от меди, доставляемой ЦП;

Проследить судьбу ЦП, связавшегося с поверхностью клеток егепатоцитарного ряда;

Исследовать экспрессию гена рецептора ЦП в организме млекопитающих; .Сопоставить перемещение ЦП и импульсно-меченного рецептора ЦП в (ибробластах и реконструировать в опытах на различных клеточных линиях ежорганный маршрут пептидной части молекулы ЦП.

Научная новизна. В ходе работы установлено, что рецептор ЦП интезируется только в клетках негепатоцитарного ряда, а количество его на леточной поверхности регулируется по типу обратной связи уровнем ЦП в среде оста. Фибробласты интернализуют связанный с клеточной поверхностью ЦП, и, осле трансклеточного переноса в составе мембранных везикул, освобождают его культуральную среду. Выделяемый фибробластами ЦП приобретает пособность связываться с клеточной поверхностью гепатоцитов, которые, [нтернализуют его и затем секретируют. В ходе трансклеточного переноса через епатоциты ЦП значительно деградируется. Динамика и внутриклеточный тршрут 1251-ЦП и импульсно-меченого рецептора ЦП полностью совпадают. На >снове полученных данных предлагается гипотетический молекулярный механизм, [ежащий в основе межорганного транспорта ЦП и возможный вариант аимодействия между ЦП, рецептором ЦП и медьтранспортной АТР-азой 1-типа, мембранным транспортером меди.

Научно-практическое значение. Полученные в диссертации данные о теточно-специфической экспрессии гена рецептора ЦП и регуляции его сспрессии по обратному типу могут быть использованы для описания новых эзологических форм медных микроэлементозов наследственного и риобретенного происхождения. К тому же, антитела к рецептору ЦП, олученные в ходе выполненной работы, являются диагностическим тестом для :тановления молекулярной природы специфических нарушений экспрессии гена ецептора ЦП.

Основные положения выносимые на защиту. , Синтез рецептора ЦП носит тканеспецифический характер и зависит от эдержания ЦП в среде роста клеток. ЦП после связывания с рецептором клеточной поверхности фибробластов нтернализуется, модифицируется и, после трансклеточного переноса, свобождается в культуральную среду. Выделяемый фибробластами ЦП риобретает способность связываться с поверхностью гепатоцитов, нтернализуется, частично деградируется и вновь секретируется. . Межорганный маршрут молекул ЦП обеспечивает доставку меди к клеткам егепатоцитарного ряда и, возможно, выведение определенной ее части из рганизма через желчь.

Апробация диссертации. Результаты диссертации опубликованы в 2-ух гатьях и доложены на Первом Российском съезде медицинских генетиков, Москва, 14-16 декабря 1994 г., что отражено в материалах съезда.

Структура диссертации. Диссертация изложена на 93 страницах, состоит з разделов: Введение, Обзор литературы, Материалы, использованные в работе, Методы исследования, Результаты и их обсуждение, Заключение и Выводы, "писок цитируемой литературы включает 133 работы, (иссертация содержит: 4 схемы, 2 таблицы, 17 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Биохимия», Сасина, Людмила Константиновна

Выводы.

Поверхность клеток негепатоцитарных рядов, исключая клетки кишечника, одержит специфические места связывания для ЦП. Связывание носит асьпцающий характер и высокоаффинно. Гепатоциты не связывают нативный, Щ.

Снижение содержания ЦП в среде культивирования индуцирует увеличение оличеств мест связывания ЦП на поверхности клеток примерно в два раза, "инетический характер связывания при этом не изменяется.

ЦП, связывающийся с клеточной поверхностью фибробластов и почек нтернализуется и, без видимой протеолитической деградации, освобождается, летками в среду культивирования.

Трансклеточное перемещение молекулы ЦП осуществляется в мембранных езикулах и сопровождается модификацией молекул ЦП, что выражается в утрате пособности последними связываться с поверхностью фибробластов и в оявлении способности узнаваться, связываться и интернализоваться гпатоцитами.

Рецептор ЦП не демонстрирует высокой видовой или клеточной специфичности, »днако, экспрессия гена рецептора ЦП носит выраженный тканеспецифический арактер. Рецептор ЦП не синтезируется в гепатоцитах и синтезируется в ибробластах.

Пульс-меченые молекулы рецептора ЦП, локализованные на клеточной ембране, совершают передвижение внутрь клетки по времени и эмпартментализации полностью совпадающими с маршрутом молекулы ЦП, осле интернализации фибробластами.

Заключение.

Представленные результаты однозначно показывают, что ведущая роль в вязывании ЦП поверхностью клеток негепатоцитарного ряда принадлежит пецифическому рецептору, локализованному на плазматической мембране этих леток. Полученные в работе данные позволяют заключить, что рецептор ЦП тносится к классу мембранных рецепторов интернализующего типа. Его □держание в клетке регулируется количеством лиганда в среде роста по типу братной связи. Рецептор ЦП синтезируется в клетках негепатоцитарного ряда, ен рецептора ЦП не экспрессируется в гепатоцитах и в клетках кишечника, озможно, что отсутствие рецептора ЦП на поверхности клеток кишечника редотвращает реабсорбцию ЦП, экскретируемого гепатоцитами в желчь и, таким бразом, обеспечивается выведение ионов меди, упакованных в молекулы ЦП :елчи (33). В пользу такого предположения свидетельствуют данные, что у ольных болезнью Вильсона медь в желчи, в отличие от здоровых людей, не вязана с ЦП, находится в низкомолекулярной фракции, не выводится с екалиями, а реабсорбируется кишечнике (80). Тканеспецифический характер репрессии гена рецептора ЦП выражается не только в наличии или отсутствии эответствующего белкового продукта в клетках данного типа, но и в различной лотности молекул рецептора ЦП на единицу площади клеточной поверхности ифференцированных клеток негепатоцитарного ряда.

После интернализации обе молекулы, и ЦП и его рецептор, претерпевают згласованный во времени и по внутриклеточной локализации транспорт, эторый завершается высвобождением фрагмента рецептора ЦП и глобулы олекулы ЦП во внеклеточное пространство. Появление фрагмента молекулы щептора ЦП в среде культивирования фибробластов наводит на мысль о эзможном участии этого фрагмента в регуляции поступления ионов меди в тетки негепатоцитарного ряда. Молекулярный механизм может состоять в 1едующем. Так в наших опытах клетки культивировали в условиях, здуцирующих увеличение количества рецепторов ЦП на клеточной поверхности низкий уровень ЦП в среде роста), а затем, после процедуры голодания и пульс-[ечения на минимальной среде, клетки культивировали на полной среде. Сочетание большого числа рецепторов на клеточной поверхности и достаточного ровня ЦП в среде роста приводят к быстрому насыщению клетки необходимым оличеством ионов меди. В результате, чтобы прекратить их поступление в летку, происходит физиологическое "слущение" гидрофильных доменов ецепторов в экстрацеллюлярное пространство. Здесь "слущенный" фрагмент с ысокой аффинностью может связываться с лигандом, в данном случае с ЦП, и, аким образом, через метаболический шунт "снижать" концентрацию последнего среде.

Появление фрагмента рецептора ЦП в культуральной среде, возможно, меет другое объяснение. Известно, что связывание ЦП с рецептором эпровождается обязательной специфической протеолитической модификацией оследнего и в присутствии ингибиторов сериновых протеаз не происходит (22). озможно, гидрофильный экстрацеллюлярный фрагмент рецептора ЦП остается вязанным с ЦП во время трансклеточного переноса и освобождается вместе с ним культуральную среду.

Освобожденный фибробластами ЦП, в отличие от нативного, распознается, зязывается, интернализуется и затем экскретируется гепатоцитами. Вероятно, что риобретение ЦП свойства узнаваться гепатоцитами является следствием одификации ЦП, которой он подвергает в фибробластах. Косвенным указанием, го такой модификацией может быть десиалирование ЦП, является тот факт, что кровотоке больного сиалидозом-1 с дифицитом лизосомальной нейраминидазы иркулирует отсутствующая у здоровых людей молекулярная форма ЦП. Эта орма по подвижности в агарозном геле соответствует ЦП, утратившему ионы еди, чувствительные к хелатирующему агенту, но, в отличие от таковой у моровых людей, она сохраняет способность связываться с лектином из роростков пшеницы. По-видимому, ЦП, доставивший ионы меди в клетки згепатоцитарного ряда, теряет остатки сиаловых кислот во время рансклеточного везикулярного переноса. Возможно, что эта модификация делает Щ узнаваемым для орозомукоидного рецептора, локализованного на :лазматической мембране гепатоцитов, который высокоэффективно связывает ;есиалированные гликопротеины крови (70).

Полученные результаты, с учетом имеющихся в литературе данных, :озволяют реконструировать кругооборот молекулы сывороточного ЦП в организме млекопитающих, предположительный маршрут которого представлен :а схеме 4. ЦП сывортки крови синтезируется только в гепатоцитах (10) на юмбраносвязанных полирибосомах (66). В ходе внутриклеточного озревания молекула ЦП подвергается специфическому протеолизу (отщепление игнального пептида) и насцентному гликозилированию (105,106). В юмбранах эндоплазматического ретикулума в молекулу ЦП встраиваются томы меди (113), введение которых в зрелую молекулу ЦП осуществить не дается. В молекуле ЦП атомы меди представлены тремя типами, отличающимися друг от друга по спектральным характеристикам (28). Упаковка :х в пространственно организованной белковой глобуле ЦП не известна. Однако, шогими исследованиями подтверждено, что часть атомов ЦП меди так крепко вязана с молекулой ЦП, что не удаляется из нее никакими воздействиями (48). {ля дальнейших рассуждений важно отметить, что ЦП осуществляет благодоря томам меди, встроенным в его молекулу две важные функции. Это перенос меди к юдьзависимым ферментам клеток негепатоцитарного ряда и окисление ионов селеза в трансферрине. Возможно, что к клеткам транспортируются легко ссоцированные с молекулой ЦП атомы меди, а атомы меди, участвующие в >кислении, остаются связанными с пептидной частью молекулы ЦП до полного ее атаболизма.

Формирование сложных по составу разветвленных углеводных цепей юлекулы ЦП, завершается в мембранах аппарата Гольджи.

Новосинтезированный нативный ЦП не связывается с поверхностью епатоцитов, но он эффективно узнается специфическим рецептором лазматических мембран клеток негепатоцитарного ряда. После связывания ЦП нтернализуется этими клетками. При +37°С ЦП остается на поверхности вязавших его клеток в течении примерно полутора часов. О событиях, роисходящих в это время ничего неизвестно. Но с высокой долей вероятности южно предположить, что в это время на клеточной поверхности происходит пастеризация комплексов ЦП с его рецептором. Возможно, что в это время роисходят и другие важные события, связанные с метаболизмом меди. Известно, то атомы меди, находящиеся в составе ЦП, поступают в клетки независимо от ептидной части молекулы ЦП (79). Поэтому возможно, что после фиксации ЦП а поверхности клеток с помощью специфического рецептора, он оказывается элиженным с медьпереносящим мембранным каналом АТР-азы гена болезни 1енкеса. В результате сближения легко ассоциированная медь ЦП поступает по аналу АТР-азы к её медьсвязывающим доменам, а пептидная часть молекулы ЦП недиссоциирующими атомами меди поступает в составе первичной эндосомы в петку. Затем из поздних эндосом формируются рецептосомы, в составе которых [Д переносится через клетку и освобождается в кровоток. Во время нахождения в оздних эндосомах молекула ЦП теряет остатки сиаловых кислот, что делает ее знаваемой для рецептора асиалогликопротеинов на поверхности гепатоцитов. [П вновь оказывается в гепатоцитах, но на этот раз в системе компартмента ембранных везикул трансклеточного переноса, которые выделяют его в желчь, тим объясняется присутствие в желчи частично деградированного, но тособного к окислению парафенилендиамина и ортодианизидина, лвороточного ЦП (126).

Таким образом, АТР-аза гена болезнни Менкеса обеспечивает поступление энов меди в клетку. Это предположение хорошо согласуется с фактом, что при эвреждении гена, кодирующего этот белок, нарушается поступление меди в 1етки (102).

Возможно, что во время трансклеточного переноса в клетках ¡гепатоцитарных рядов ЦП связывает также и атомы меди, которые

79 освобождаются из медьзависимых внутриклеточных ферментов после их атаболизма в процессе аутофагии. Так могла бы быть решена проблема ыведения меди из этих клеток.

Выдвигаемое предположение предусматривает независимые нутриклеточные пути для пептидной части молекулы ЦП и атомов меди, ринесенных ею. Согласно предположению, уже в периферической части цитозоля томы меди оказываются упакованными в медьсвязывающие домены АТР-азы 4енкеса, из которых они могут быть мобилизованы цитозольным ЦП-подобным елком (18,106) и в дальнейшем, доставлены к мембранным компартментам летки. Если бы атомы меди попадали в эндосомы вместе с молекулой ЦП, как го происходит с атомами железа, для них нужны были бы дополнительные нутриклеточные переносчики.

Разобщение легкоассоциированных атомов меди, предназначенных к оставке в клетки негепатоцитарного ряда, и атомов меди, недиссоциирующих из олекулы ЦП, представляется целесообразным в условиях, когда белок редназначен для выполнения двух функций, которые обеспечиваются одним эфактором. Возможно, особенности кругооборота ЦП отражают событие рипликации предкового гена ЦП и дальнейшей специализации доменов цноцепочечной молекулы ЦП.

Схема к. Предположительный маршрут перемещения пептидной части молекулы ЦП в организме млекопитающих.

Обозначания на схеме: I -гепатоцит II- фибробласт

БРМ - плазматическая мембрана гепатоцитов, обращенная в кровь

СРМ - плазматическая мембрана гепатоцитов, обращенная в желчный проток

N -ядро

М - митохондрия

ЕЯ - эндоплазматический ретикулум в - аппарат Гольджи

ЕЕ - ранняя эндосома

ЬЕ - поздняя эндосома

ТУ - транспортная везикула

БУ - секреторная везикула

Р- пэтчи

ИСи -комплекс меди с гистидином СР - церулоплазмон бСР - секретируемый ЦП ЬСР - ЦП желчи

СР' - ЦП, освобождаемый экстрагепатическими органами Си - медь

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Сасина, Людмила Константиновна, 1995 год

1. Баранов B.C., Шварцман А.Л., Горбунова В.Н., Гайцхоки B.C. Применение специфических ДНК-зондов для картирования гена церулоплазмина на хромосомах крысы методом прямой гибридизации. Генетика, 21, 1:23-30, 1985.

2. Варфоломеев С.Д., Зайцев C.B. Кинетические методы в биохимических исследованиях, M ГУ. М., стр. 180-299,1982.

3. Васильев В.Б., Шавловский М.М., Нейфах С.А., Прозоровский В.А. Внутримолекулярная гомология церулоплазмина. Биоорган.химия 5,10451052,1979.

4. Вернадский В.И. Биогеохимические очерки. Проблемы биогеохимии. М. Наука, 1980.

5. Гайцхоки B.C., 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.

6. Лекарь П.Г., Макарова В.А. Гепатоцеребральная дистрофия. Л., Медицина, 1984.

7. Маурер. Диск-электрофорез. М. Мир, 1974.

8. 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.

9. Пучкова Л.В., Алейникова Т.Д., Цымбаленко Н.В., Захарова Е.Т., КонописцеваЛ.А., ЧеботарьН.А., Гайцхоки B.C. Биосинтез и секреция церулоплазмина клетками молочной железы в период лактации. Биохимия, 59,2:341-348,1994.

10. Пучкова Л.В., Алейникова Т.Д., Захарова Е.Т., Цымбаленко Н.В., Конописцева Л.К., Гайцхоки B.C. Экспрессия гена церулоплазмина в онтогенезе у крыс. Биохимия, 59,9:963-973,1994.

11. Пучкова Л.В., Сасина Л.К., Алейникова Т.Д., Гайцхоки B.C. Внутриклеточный церулоплазминоподобный белок млекопитающих. Бюл.эксперим.биол.и мед. 1,83-85,1994.

12. Э.Пучкова Л.В., Алейникова ТД., Вербина И.А., Захарова Е.Т., Плисс М.Г., Гайцхоки B.C. Биосинтез двух молекулярных форм церулоплазмина в печеникрысы и их полярная секреция в кровоток и в желчь. Биохимия. 58,12:18931900,1993.

13. Ю.Пучкова Л.В., Вербина И.А., Денежкина В.В., Гайцхоки B.C., Нейфах С.А. Молекулярные дефекты выведения меди через желчь у больных гепатолентикулярной дегенерацией. Биополимеры и клетка, 7,3:24-30,1991.

14. Пучкова Л.В., Вербина И.А., Денежкина В.В., Шавловский М.М., Гайцхоки B.C., Нейфах С.А. Некоторые свойства рецептора церулоплазмина, выделенного из мембран эритроцитов человека. Биохимия, 55,12:21822189,1990.

15. Пучкова Л.В., Вербина И.А., Гайцхоки B.C., Нейфах С.А. Взаимодействие молекулярных форм церулоплазмина со специфическим рецептором мембран эритроцитов здоровых людей и больных гепатолентикулярной дегенерацией. Биохимия, 56,12: 2261-2269,1991.

16. Саенко Е.Л. Басевич В.В., Ярополов А.И. Особенности взаимодействия церулоплазмина со специфическим рецептором эритроцитов человека. 53,2:317-321,1988.

17. Шварцман А.Л., Вахарловский В.Г., Гайцхоки B.C., Нейфах С.А. Молекулярная структура гена церулоплазмина человека и его экспрессия при мутации Вильсона-Коновалова. Докл. Акад. Наук СССР, 253,3:717719,1981.

18. Шварцман А.Л., Воронина О.В., Гайцхоки B.C., Паткин Е.Л. Экспрессия гена церулоплазмина в органах млекопитающих по данным гибридизационного анализа с комплементарными ДНК-зондами.Мол.биол. 3,657-662,1990.

19. Adman E.T. Copper protein structures. Advances in protein chemistry. 12,1: 145197,1991.

20. Alcain F., Low H., Crane F.L. Ceruloplasmin stimulates thymidine incorporation by CCL-39 cells in the absence of serum or growth factors. Biochem.Biophys.Res.Commun., 180,2:790-796,1991.

21. Baranov V.S., Schwartzman A.L., Gorbunova V.N. Chromosomal localization of ceruloplasminand transferin genes in laboratory rats, mice and in man by hybridization with specific DNA probes. Chromosoma,96,1:60-66,1987.

22. Barnes G., Frieden E. Ceruloplasmin receptors of erytrocytes. Biochem. Biophys. Res. Commun. 125:157-162,1984.

23. Beck A.B. The copper content of the liver and blood of some vertebrates. Austral.J.Zool. 35,8,1-18,1955.

24. Bremner L. Absorption, transport and distribution of copper. Hunt Ciba Foundation Symp., 23-37,1980.

25. Brothwell T.H., Charlton R.W., Motulsky A.C. The metabolic basis of inherited disease. (Scriver C.R., Beaudet A.L., Sly W.S., Valle D., eds), 1433-1462,1989.

26. Bull P.C., Cox D.W. Wilson disease and Menkes disease: new handles on heavy-metal transport. TIG 10,7,246-252, 1994.

27. Bull P.C., Thomas G.R., Rommens J.M., Forbes J.R., Cox D.W. The Wilson disease gene is a putative copper transporting P-type ATPase similar to the Menkes gene. Nature Genet. 5:327-337, 1993.

28. Butt T.R., Strenberg E.J., Gorman J.A., Clark P., Hamer D., Rosenberg M., Crooke S.T. Copper metallothionein of yeast, structure of the gene, and regulation of expression. Proc.Natl.Acad.Sci. USA 81:3332-3336,1984.

29. Chelly J., Turner Z., Tonnesen T., Petterson A., Ishikawa-Brush Y. Isolation of a candidate gene for Menkes disease that encodes a potential heavy metal binding protein. Nature genetics 3,14-19, 1993.

30. Cousin R.J. Absorption, transport, and hepatic metabolism of copper and zinc: special reference to metallothionein and ceruloplasmin. Physiol. Rev. 65,2,238309,1985.

31. Cox D., Fraser F., Sass-Kotsak A. A genetic study of Wilson's disease: evidence for heteroeneity. Am.J.Hum.Genet., 24,646-666,1972.

32. Crampton R.F., Matthews D.M., Poisner R. Observations on the mechanism of absorption of copper by the small intestine. J.Physiol 178:111-126,1965.

33. Darwish H.M., Cheney J.C., Schmitt R.C., Ettinger M.J. Mobilization of copper (II) from plasma components and mechanism of hepatic copper transport. Am.J.Physiol.246:G72-G79,1984.

34. Darwish H.M., Hoke J.E., Ettinger M.J. Kinetics of Cu(ll) transport and accumulation by hepatocytes from copper-deficient mice and the brindled mouse of Menkes disease.J.Biol.Chem.258: 13621-13626,1983.

35. Darwish H.M., Schmitt R.S., Cheney J.S., Ettinger M.J. Copper efflux kinetics from rat hepatocytes. Am.J.Physiol.246:G48-G55,1984.

36. Davies K. Cloning the Menkes disease gene. Nature Genetics,361, 98,1993.

37. Davies N.T., Williams R.B. The effect of pregnancy on uptake and distribution of copper in the rat.Pros.Nutr.Soc.35: 4A.

38. Dawson C.R. The Biochemistry of copper. (Peisach J., Aisen P., Blumberg W.E., eds), Academic Press, New York,305-337,1966.

39. Dunn, Michael A., Michael H.Green,and Roland M.Leach,Jr. Kinetics of copper metabolism in rats: a comparmental model. Am. J. Physiol.261 (Endocrinol.Metab.24): E115-E125,1991.

40. D.Ettinger M.J., Darwish H.M., Schmitt R.C. Mechanism of copper transport from plasma to hepatocytes. Fed. Proc., 45,12,2800-2804,1986.

41. Falconer D.S., Fraser A.S., King J.W.B. The genetics and development of 'crinkled', a new mutant in the house mouse.J.Genet 50:324-346,1952.

42. Faller R.A., McArdle H.J., Camakaris J. Effects of metallothionein on the observed copper distribution in cell extracts. J.Inorganic Biochemistry. 49,1:923,1993.

43. Fleischer B., Fleischer S. Glucosidase activity of bovine liver plasma membranes. Biochim. Biophys. Acta, 183,2,265-275,1969.

44. Fleming R.E., Gitlin J.D. Primary structure of rat ceruloplasmin and analisis of tissue specific gene expression during development. J.Biol.Chem. 265,13:77017709,1990.

45. Fleming R.E., Whitman I.P., Gitlin J.D. Induction of ceruloplasmin gene expression in rat lung during inflammation and hyperoxia. Am.J.Physiol.260:L68-1.74,1991.

46. Freedman J.H., Ciriolo M.R., Peisach J. The role of glutathione in copper metabolism and toxicity.!Biol.Chem.264:5598-5605,1989.

47. Freedman J.H., Peisach J. Intracellular copper transport in cultured hepatoma cells. Biochem.Biophys. Res.Commun. 164:134-140, 1989.

48. French J.H., Sherard E.S. Studies of the biochemical basis of kinky hair desease. (Abstract) Pediat.Res. 1,206,1967.

49. Frieden E. Caeruloplasmin: a multi-functional metalloprotein of vertebrate plasma. ln:Bioiogical roles of copper. Excerta Medica, 93-124,1980.

50. Frieden E. Metal ions in biological systems.Ed.H.Siegel.N.Y.;Basel:Marcel Deccer Inc., 13:2-14,1981.

51. Frieden E. Isolation of the ceruloplasmin receptor from erythrocytes of the rat. Analyt. Biochem., 103,1:113-118,1993.

52. Frydman M., Bonne-Tamir B., Farrer L.A., Assignment of the of Wilson disease to chromosome 13: linkage to the esterase D locus. Pros. Nat.Acad.Sci.USA.82,7:1819-1821,1985.

53. Furst P., Hamer D. Cooperative activation of a eukaryotic transcription factor: Interaction between Cu(l) and yeast ACE1 protein.Proc.Natl.Acad.Sci.USA, 86,5267-5271,1989.

54. Gaitskhoki V.S., L'vov L.V., Puchkova L.V., Schwartzman A.L., Neifakh S.A. Highly purifid ceruloplasmin messenger RNA from rat liver. Mol.Cel.Biochem. 35:171-182,1981.

55. Gaitskhoki V.S., L'vov V.M., Schwartzman A.L., Skobeleva N.A., Frolova L.Yu., Neifakh S.A. Identification of ceruloplasmin messenger RNA seqences in heterogeneous nuclear RNA from rat liver. Mol.Biol.Rep. 8,1:57-62,1981.

56. Gaitskhoki V.S., L'vov V.M., Monakhov N.K., Puchkova L.V., Schwartman A.L., Frolova L.J., Skobeleva N.A., Zagorski W., Neifakh S.A.Intracellular distribution of rat-liver polyribosomes synthesizing coeruloplasmin. Eur.J.Biochem.115,1:39-44, 1981.

57. George A.M., Reed V., Glenister P., Chelly J., Turner Z. Analysis of mnk, the murine homologue of the locus for Menkes disease, in normal and mottled (mo) mice. Genomics 22, 27-35,1994.

58. S.Gitlin J.D. Transcriptional regulation of ceruloplasmin gene expression during inflammation. J.Biol.Chem.263,13:6281 -6287, 1988.

59. Graves K., Kestenbaum T., Kalivas I. Hereditary acrodermatitis enteropathica in an adult. Arch.Derm., 116, 562-564,1980.

60. Gregoriadis G., Morell A.G., Sternlieb I., Scheiberg I.H. Catabolizm of the desialylated ceruloplasmin in liver. J.Biol.Chem.245,21,5833-5837,1970.

61. Gross J.B., Myers B.M., Kost L.J. Biliary copper excretion by hepatocyte lysosomes in the rat. Major exretory pathway in experimental copper overload.J.Clin.invest. 83,1:30-39,1989.

62. Hall A.C., Young B.W., Bremner I. Intestinal metallothionein and the mutual antagonism between copper and zinc in the rat.J.lnorg.Biochem.11:57-66,1979.

63. Hamanaka R., Kohno K., Segushi T., Okamura A. Induction of Low density lipoprotein receptor and a transcription factor SP-1 by tumor necrosis factor in human microvascular endotelial cells.J.Biol.Chem. 267, 19,13160-13165,1992.

64. Hazerlig,J.B., C.A.Owen, Jr., and E.Ackerman. A mathematical model for copper metabolism and its relation to Wilson s disease Am.J. Physiol.211:1075-1081,1966.

65. T.Holmberg C.G. ON the presence of a laccase-like enzyme in serum and its relation to the copper in serum. Acta. Physiol.Scand.8:227-229,1944.

66. Holmberg C.G., Laurell C.B. Investigations in serum copper:ll Acta.Chem.Scand. 2:550-556,1948.

67. Hurley L.S., Keen C.L., Bo Lonnerdal. Copper in fetal and neonatal development. Hunt Ciba Foundation Symp., 227-245, 1980.

68. Karlin K.D. Metalloenzymes, structural motif, and inorganic models. Science,261,701-707,1993.

69. Kataoka M., Tavassoli M., Ceruloplasmin receptors in liver cell suspensions are limited to the endothelium.Exper.Gell Res., 155,2,232-240,1984.

70. Keen C.L., Hurley L.S. Developmental patterns of copper and zinc concentrations in mouse liver and brain: Evidence that the gene crinkled (cr) is associated with an abnormality in copper metabolism. J.lnorg.Biochem 11:269-277,1979.

71. Kroll I. A mannual of quantitative immuno-electrophoresis.Ed. by N.H. Axelsen,

72. J.Kroll,B.Weeke.Oslo-Bergen-Troms: Universitet Storlaget, 1973. I7.laemmli U.K. Cleavage of structural proteinsduring the assembly of the head of bacteriophage T4. Nature,227,680-685,1970.

73. Lerch K. Copper metallothionein, a copper-binding protein from Neurospora crassa. Nature, 284,368-370,1980.

74. Li Y., Togashi Y., Sato S., Emato T., Kang J.-H., Takeichi N., Kobayashi H. Spontaneous hepatic copper accumulation in long-evans cinnamon rats with hereditary hepatitis. J.CIin.lnvest. 87,1858-1861,1991.

75. Mason K.E. A conspectus of research on copper metabolism and requirements of man. J.Nutr., 109,11,1979-2066,1979.

76. McArdle H.J., Gross S.M., Danks D.M. Uptake of copper by mouse hepatocytes. J.Cell Physiol. 136:373-378,1988.

77. McArdle H.J., Guthrie J., Ackland M.L., Danks D.M. Albumin has no role in copper uptake by fibroblasts. J.lnogran Biochem 31:123-131,1987.

78. Mercer J.F.B., Livingston J., Hall B., Paynter J.A. Isolation of a partial candidategene for Menkes disease by positional cloning. Nature Genetics, 3,1:20-25,1993.i

79. S.Mertz W. Trace elemens. Science .

80. Messerschmidt A., Huber R. The blue oxidases, ascorbat oxidase, laccase and ceruloplasmin. Eur.J.Biochem. 187:341-352,1990.

81. OO.Orena S.J., Goode C.A., Linder M.C. Binding and uptake of copper from ceruloplasmin. Biochem.Biophys.Res.Commun. 139:822-829, 1986.

82. OlPalida F.A., Ettinger M.J. Identification of proteins involved in intracellular copper metabolism. J.Biol. Chemistry, 266,4586-4592,1991.

83. Paynter J.A., Grimes A., Lockhart P., Mercer J.F.B. Expression of the Menkes gene homologue in mouse tissues lack of effect of copper on the mRNA levels. FEBS Letters, 351,186-190,1994.

84. Petrukhin K., Fiscer S.G., Pirastu M., Tanzi R.E., Chernow I., Devoto M. Mapping, cloning and genetic characterization of the region containing the Wilson disease gene. Nature Genetics 5, 338-343.

85. Phung L.T., Ajlani G., Haselkorn R. P-type ATP-ase from the cyanobacterium synechococcus 7942 related to the human menkes and Wilson disease gene prodacts. Proc.Natl.Acad.Sci., USA, 91, 9651-9654,1994.

86. Puchkova L.V., Gaitskhoki V.S., L vov V.M., Monakhov N.K., Schwartsman A.L., Timchenko L.T., Vakharlovski V.G., Neifakh S.A. Intracellular stages in biosynthesis and maturation of ceruloplasmin. Macromolekular in function cell., M., Nauka,209-227,1984.

87. Puchkova L.V., Gaitskhoki V.S., Monakhov N.K., Timchenko L.T., Neifakh S.A. Preproceruloplasmin id a primary product of cell-free translation of ceruloplasmin messenger RNA. Mol.Cell. Biochem.35,1:159-169,1981.

88. Royle N.J., Irwin D.M., Koschinsky M.L., MacGillivray R.T.A., Hamerton J.L. Humen genes encoding prothrombin andceruloplasmin map to 11p11-q12 and 3q21-24,respectively.Somat.Cell Molec.Genet. 13,285-292,1987.

89. Ryden L. Ceruloplasmin is a single peptide chain. Eur.J.Biochem.26:380-386,1972.lO.Saddi R., Feingold I. Idiopatic haemochromatisis: an autosomal recessive. Clin.Genet., 5,234-241,1974.

90. Schilsky M.L., Stockert R.J., Pollard J.W. Ceruloplasmin biosynthesis by the human uterus. Biochem. J., 288,2:657-661,1992.

91. Sato M., Gitlin J.D. Mechanisms of copper incorporation during the biosynthesis of humen ceruloplasmin. J.Biol.Chem. 266,8: 5128-5134,1991.

92. Schwartzman A.L., Gaitskhoki V.S., L'vov V.M., Nosikov V.V., Braga E.M., Frolova L.Yu., Skobeleva N.A., Kisselev L.L., Neifakh S.A. Complex molecular structure of the gene coding for rat ceruloplasmin. Gene 11:1-10,1980.

93. Shokeir M.N.K., Shreffler D.C. Cytochrome oxidase deficiency in Wilson's disease: a suggested ceruloplasmin function. Proc.Nat.Acad.Sci., USA, 62,867872,1969.

94. M7.Srai S.K.S., Burroughs A.K., Epstein B.W.O. The ontogeny of liver copper metabolism in the Guinea Pig: clues to the etiology of Wilson's disease. Hepatology, 6,3, 427-432,1986.

95. Sternlieb I., Morrell A.G., Tucker W.D. Incorporation of copper into caeruloplasmin in vitro: studies with copper 64 and copper 67. J. Clin. Invest., 40,8,1837-1840,1961.

96. Sternlieb I., Scheinberg I.H. Radiocopper in diagnosing liver disease. Semin.Nucl. Med., 2,1,176-188,1972.

97. Stevens M.D., DiSilvestro R.A., Harris E.D. Specific receptor for ceruloplasmin in membrane fragments from aortic and heart tissues. Biochemistry 23:261266,1984.

98. Stockert R.J., Morell A.G., BentleyG.E., O'Brien H.A., Scheinberg I.H., Sternlieb I. Transport and intracellular distribution of copper in a human hepatoblastoma cell line, HepG2.Hepatology 6:60-64,1986.

99. Takahashi N., Ortel T.L., Putnam F.W. Single-chain structure of human ceruloplasmin. Proc.Natl.Acad.Sci.USA 81:390-394,1984.

100. Tzvetkova I.V., Petushkova N.A., Zolotuchina T.V., Kucharenko V.I., Rosenfeld E.L. Biochemical study of sialidosis type 1 in a Russian famaly. J.lnher.Metab.Dis., 10,18-23, 1987.

101. Underwood E.J. Trace elemnt in human and animal nutriton,4th.edn. Academic Press, New York (see Chapter 3,p 56-108), 1977.

102. 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, 298,105-108,1992.

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

104. Yang F., Freidrichs W.E., Cupples R.L., Bonifacio M.J., Sanford J. A., Horton W.A., Bowman B.H. Human ceruloplasmin. Tissue-specific expression of transcripts produced by alternative splicing J.Biol.Chem. 265,18:1078010785,1990.

105. Yangeer J.L., Shimizu, Gitlin J.D. Tissue-specific syntesis of the ceruloplasmin by mamary glands of the rat. Biochem. J., 280,3,671-677,1977.

106. Yoshida K., Furihata K., Takeda S., Nakamura A., Yamamota K., Morita H., Hiyamuta S., Ikeda S., Shimizu N., Yanagisawa N. A mutation in the ceruloplasmin gene is associated with systemic hemosiderosis in humans. Nature Genetics, 9, 267-272,1995.

107. Mas A., Sarkar B. Uptake of 67.Cu by isolated human trophoblast cell. Biophys. Res. Commun., 1135, 2: 123-128, 1992.

108. Феник С.И., Трофимяк Т.Б., Блюм Я.Б. Механизм формирования устойчивости растений к тяжелым металлам. Успехи совр. биол., 115, 261275, 1995.