Автореферат (Роль надпочечников в регуляции метаболизма меди в печени), страница 5

Однако активность генов Ctr1 и Ccs, вместе участвующих вметаллировании СОД1, подавлена. Очевидно, что у новорожденных СОД1металлируется CCS-независимым путем. У новорожденных в печени повышенаактивность гена Mt1a, в белке МТ повышено содержание меди и в кровотокециркулирует МТ, содержащий медь. Можно предположить, что (Cu)МТ печенислужит донором меди для других органов.В клетках надпочечников снижение содержания меди начинается с 1-го дняжизни, а к 5-му дню концентрация меди достигает уровня, характерного для21взрослых животных.

Динамика снижения концентрации меди в надпочечникахобратно пропорциональна увеличению их массы, что, возможно, указывает на то,что абсолютное содержание меди в них не меняется. В надпочечниках крыс непроисходит перестройки системы обмена меди при переходе на ВТММ. Врезультате экспрессии гена Cp продуцируется заякоренная в мембрану изоформаГФИ-ЦП, количество мРНК данной изоформы увеличивается в течение развития.Ген Ctr1 экспрессируется на высоком уровне. Ген, кодирующий ATP7A, активенот рождения, и в течение онтогенеза его активность увеличивается, в то времякак экспрессии гена Atp7b не происходит вообще.

Гены Sod1 и Ccsэкспрессируются на близком уровне и их активность не меняется припереключении на ВТММ. Очевидной связи между метаболизмом меди в печени инадпочечниках в течение ЭТММ не выявлено, но можно предположить, что вэтот период (Cu)МТ является донором меди для надпочечников.В Ы В ОДЫ1.Метаболизм меди в печени зависит от надпочечников: адреналэктомияповышает определяемые печенью показатели статуса меди в крови, вызываетнакопление меди в гепатоцитах и перераспределение меди между цитозолем имитохондриями. Адреналэктомия влияет на металлирование СОД1 ицерулоплазмина, увеличивает удельное содержание меди в металлотионеине иизменяет протеом митохондрий.

Экспрессия генов, связанных с метаболизмоммеди, не контролируется гормонами надпочечников.2.В печени новорожденных крыс в течение эмбрионального типаметаболизмамедипроисходитвнутриклеточноеперераспределениеаккумулированной меди: после рождения медь накапливается в ядрах и затемперемещается в митохондрии. Перемещение меди не сопровождаетсяизменением профиля экспрессии или активности генов метаболизма меди,взятых в рассмотрение.3.В печени новорожденных крыс активность генов Ctr1 и Ccs, участвующихв металлировании СОД1, подавлена и не соответствует содержанию СОД1мРНК, концентрации иммунореактивных полипептидов СОД1 и ееферментативной активности.

При взрослом типе метаболизма меди активностигенов Ctr1, Ccs и Sod1 соответствуют друг другу. Пути металлирования СОД1,центрального фермента антиоксидантной системы, у новорожденных и взрослыхмлекопитающих отличаются. У новорожденных крыс, в отличие от взрослых, генCtr2, белковый продукт которого импортирует медь из лизосом в цитозоль,активнее гена Ctr1, импортера внеклеточной меди.4.В надпочечниках нет выраженных эмбрионального и взрослого типовметаболизма меди: медь не аккумулируется у новорожденных, профильэкспрессии генов медьтранспортных белков и уровень их активностипрактически не меняются.

Метаболизм меди в надпочечниках имеет многообщего с клетками негепатоцитарных рядов: из генов двух Cu(I)-АТФазэкспрессируется только Atp7a, ген Cp активен, но синтезируется только сплайсизоформа ГФИ-ЦП.22О С Н ОВ НЫ Е П УБ Л ИК А ЦИ И П О Т Е МЕ Д ИС С Е РТ А Ц И И1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.Василенко Ю.А., Ильичёва Е.Ю. “Влияние адреналэктомии на метаболизм меди в печении почках” // Материалы 15ой Пущинской Международной школы-конференции молодыхученых “Биология – наука 21 века”, Пущино, Россия, 18-22 апреля, 2011, С.99.Vasilenko Yu.A., Ilyechova E.Yu., Zatulovskiy E.A., Babich P.S., Tsymbalenko N.V., PuchkovaL.V.

“Involvement of adrenal glands in copper homeostasis in rats” // Abstracts of 11thInternational Symposium of Metal Ions in Biology and Medicine, Cambridge, UK, 20-23 June,2011, P.106.Ilyechova E.Yu., Skvortsov A.N., Babich P.S., Zatulovskiy E.A., Vasilenko Yu.A., Petrova E.S.,Korzhevskii D.E., Sapronov N.S., Tsymbalenko N.V., Puchkova L.V. “In vivo model forstudying the role of copper in the development of the skeletal system of mammals” // Abstractsof 11th International Symposium of Metal Ions in Biology and Medicine, Cambridge, UK, 20-23June, 2011, P.105.Василенко Ю.А.

“Онтогенетические изменения метаболизма меди в клеткахнадпочечников крыс” // Материалы 16ой Пущинской Международной школыконференции молодых ученых “Биология – наука 21 века”, Пущино, Россия, 16-21апреля, 2012, С.171.Василенко Ю.А., Ильичёва Е.Ю., Затуловский Е.А., Бабич П.С., Пучкова Л.В. “Изменениеобмена меди в печени адреналэктомированных крыс” // Доклады академии наук. 2012.Т.445(5): 597-601.Ilyechova E.Yu., Vasilenko Yu.A., Skvortsov A.N., N Tsymbalenko N.V., Puchkova L.V.“Changes of expression of copper associated genes in adrenal glands during development” //Abstracts of 8th International Copper Meeting “Copper in Biology”, Alghero, Sardinia, Italy,September 30 – October 5, 2012, P.59.Vasilenko Yu.A., Ilyechova E.Yu., Tikhoplav V.Yu., Tsymbalenko N.V., Skvortsov A.N.,Puchkova L.V. “Changes of cuproenzymes metallation in the liver of adrenalectomized rats” //Abstracts of International Workshop on Human Disorders of Copper Metabolism: RecentAdvances and Main Challenges, Baltimore, MD, USA, 8-9 April, 2013, P.46.Василенко Ю.А., Тихоплав В.Ю.

“Изменение формирования купроэнзимов в печениадреналэктомированных крыс и время зависимые онтогенетические измененияметаболизма меди в печени и надпочечниках” // Материалы молодежной научнойконференции в рамках Политехнического молодежного фестиваля науки, СанктПетербург, Россия, 23-24 мая, 2013, С.130-131.Vasilenko Yu.A., Tikhoplav V.Yu., Puchkova L.V. “Formation of copper metabolic system inadrenal glands during development and link between adrenal glands and copper metabolism inliver” // FEBS Journal. 2013. 280 (Suppl 1): 257.Тихоплав В.Ю., Затуловская Ю.А.

“Изменение метаболизма меди в надпочечниках крысв процессе онтогенеза” // Тезисы XLII Теоретической и Практической Конференции сМеждународным участием «Неделя науки в СПбГПУ», Санкт-Петербург, Россия, 2-7декабря, 2013.Ilyechova E.Y., Saveliev A.N., Skvortsov A.N., Babich P.S., Zatulovskaia Yu.A., Pliss M.G.,Korzhevskii D.E., Tsymbalenko N.V., Puchkova L.V. The effects of silver ions on coppermetabolism in rats // Metallomics. 2014. 6: 1970-1987.Zatulovskaia Yu.A., Puchkova L.V.

A study of embryonic type of copper metabolism in ratsand its switch to adult type // FEBS Journal. 2014. 281 (Suppl s1): 544-545.Пучкова Л.В., Затуловская Ю.А., Тихоплав В.Ю. “Изменение гомеодинамики меди впечени адреналэктомированных животных” // Тезисы IV съезда физиологов СНГ«Физиология и здоровье человека», Сочи – Дагомыс, Россия, 8-12 октября, 2014.Работа поддержана грантами РФФИ (№12-04-01530-а) и Правительства Санкт-Петербурга 2013и 2014 годов.23Список генов, активность которых рассмотрена в работе1.

Ген Ctr1 кодирует высокоаффинный импортер меди, который локализован наплазматической мембране, переносит Cu1+ в цитозоль.2. Ген Ctr2 кодирует низкоаффинный транспортер меди. Белок CTR2локализован в ранних эндосомах и лизосомах, участвует в переносе Cu1+ излизосом в цитозоль.3. Гены Atp7a и Atp7b кодируют Cu(I)/Cu(II)-транспортные АТФазы Р1 типа,локализованные в мембранах аппарата Гольджи и участвующие во встраиваниимеди в секреторные белки и в ее экскреции.4.

Ген Ccs кодирует Cu(I)-шаперон для СОД1, который, одновременносвязываясь с CTR1 и апо-СОД1, принимает атом меди от CTR1, встраивает его вактивный центр апо-СОД1.5. Ген Cp, продуктами которого являются секреторный ЦП и его заякоренная вмембрану сплайс-изоформа ГФИ-ЦП. Секреторный ЦП сочетает в себе функциимедь-транспортного белка, осуществляющего доставку ионов меди к клеткамнегепатоцитарных рядов, и (ферр)оксидазы. ГФИ-ЦП участвует в мобилизациижелеза из клеток и проявляет антиоксидантную активность.6.

Ген Sod1 кодирует купроэнзим цитозоля Cu/Zn-супероксиддисмутазу (СОД1),участвующую в системе детоксикации активных радикалов в цитозоле всехтипов клеток. В качестве сравнения была также оценена экспрессия гена Sod2,кодирующего митохондриальную медь-независимую Mn-СОД.7. Ген Cox4i1 кодирует изоформу 1 субъединицы IV ЦО, купроэнзима,являющегося терминальным звеном цепи переноса электронов в митохондриях.Экспрессия данного гена строго коррелирует со сборкой и функционированиемцелого комплекса ЦО, поэтому по уровню активности этого гена можно судитьоб активности всей ЦО.8.

Ген Pam кодирует пептидилглицин α-амидирующую монооксигеназу (PAM),специфический купроэнзим нейроэндокринной системы и надпочечников,катализирущий α-амидирование нейропептидов и пептидных гормонов.9. Ген Mt1a кодирует изоформу 1а белка МТ, связывающего на 1 молекулупримерно 6 – 8 атомов Cu(I).10. Ген Commd1 кодирует цитозольный белок COMMD1, координирующий медьв состоянии окисления Cu(II) и участвующий в выведении меди из клетки..