Церулоплазмин
Сн | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Идентификаторы | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Псевдонимы | CP , CP-2, Ceruloplasmin (Ferroxidase), Ceruloplasmin, AB073614 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Внешние идентификаторы | Омим : 117700 ; MGI : 88476 ; Гомологен : 75 ; GeneCards : CP ; OMA : CP - ортологи | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ЕС номер | 1.16.3.1 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Викидид | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Церулоплазмин (или керулоплазмин ) представляет собой ферроксидазы фермент , который у людей кодируется CP геном . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Церулоплазмин является основным медным белком в крови и, кроме того, играет роль в метаболизме железа . Впервые он был описан в 1948 году. [ 8 ] Другой белок, гефестин , известен своей гомологией церулоплазмина, а также участвует в железом и, вероятно, метаболизме меди.
Функция
[ редактировать ]Церулоплазмин (CP) представляет собой фермент ( EC 1.16.3.1 ), синтезированный в печени, содержащей 6 атомов меди в ее структуре. [ 9 ] Ceruloplasmin несет более 95% от общей меди в здоровой плазме человека. [ 10 ] Остальное учитывается макроглобулинами. Церулоплазмин демонстрирует медную зависимую активность оксидазы, которая связана с возможным окислением Fe 2+ (железное железо) в Fe 3+ (железо железа), поэтому помогая в ее транспортировке в плазме в связи с трансферрином , который может носить железо только в состоянии железа. [ 11 ] Сообщается, что молекулярная масса человеческого церулоплазмина составляет 151 кДа.
Несмотря на обширные исследования, многое до сих пор неизвестно о точных функциях CP, большинство функций связаны с фокусом CP на наличие центров Cu. К ним относятся транспорт меди для доставки Cu в внепеченочные ткани, активность аминоксидазы, которая контролирует уровень биогенных аминов в кишечных жидкостях и плазме, удаление кислорода и других свободных радикалов из плазмы и экспорт железа из клеток для транспортировки через трансферрин . [ 12 ]
Известно, что мутации нарушают связывание меди с CP и нарушают метаболизм железа и вызывают перегрузку железа .
Церулоплазмин является относительно большим ферментом (~ 10 нм); Большой размер предотвращает потерянное медь в моче человека во время транспортировки.
Активная структура сайта
[ редактировать ]Активный сайт CP Multicopper содержит мононуклеарную медь типа I (T1) [ 12 ] площадка и тринуклеарный центр медь ~ 12-13 Å на расстоянии (см. Рисунок 2). Центр Трикоппера состоит из двух типа III (T3) и одного типа II медоносных (T3) и одного медного иона (T2). Два иона медных T3 соединяются гидроксидным лигандом, в то время как другой гидроксидный лиганд связывает ион меди T2 с белком. Центр T1 преодолен к центру Трикоппера двумя остатками гистидина (HIS1020, HIS1022) и одним остатком Cys (1021). Субстрат связывается вблизи центра T1 и окисляется T1 CU 2+ Ион, образующий уменьшенный Cu + Состояние окисления. Уменьшенный T1 Cu + Затем переносит электрон через один Cys и два его мостовых остатков в центр Tricopper. После того, как четыре электрона были перенесены из субстратов в медные центры, O 2 связывается в центре трикоппера и подвергается четырехэлектронному восстановлению с образованием двух молекул воды. [ 12 ]

Регулирование
[ редактировать ]Цис -регуляторный элемент , называемый элементом походки, участвует в селективном трансляционном молчании транскрипта церулоплазма. [ 13 ] Силком требует связывания цитозольного ингибиторного комплекса, называемого ингибитором трансляции (походки) с IFN-гамма-активированным ингибитором с элементом походки. [ 14 ]
Клиническое значение
[ редактировать ]Как и любой другой белок плазмы, уровни падают у пациентов с болезнью печени из -за снижения синтеза.
Механизмы низкого уровня церулоплазма:
- Экспрессия генов генетически низкая ( ацерулоплазманемия )
- Уровень меди в целом низкий
- Недостаток недоедания /трассировки металла в источнике пищи
- Цинк токсичность , из -за индуцированного дефицита меди
- Медь не пересекает кишечный барьер из -за дефицита АТП7A ( болезнь Менкес и синдром затылочного рога )
- Доставка меди в просвет сети ER - Гольджи отсутствует в гепатоцитах из -за отсутствия ATP7B ( болезнь Уилсона )
Доступность меди не влияет на трансляцию зарождающегося белка. Однако апофермент без меди нестабилен. Апоцерулоплазмин в значительной степени деградируется внутриклеточно в гепатоците , а небольшое количество, которое высвобождается, имеет короткую циркуляцию в 5 часов по сравнению с 5,5 днями для головцерулоплазмина.
Церулоплазмин может быть измерен с помощью анализа крови; [ 15 ] Это можно сделать с помощью иммуноанализа . Образец вращается и разделен; Он хранится около 4 ° C по Цельсию в течение трех дней. Этот тест должен определить, есть ли признаки болезни Уилсона. Другой тест, который можно сделать, - это тест на уровень медного уровня мочи; Было обнаружено, что это менее точное, чем анализ крови. Тест на ткани печени также может быть проведен.
Мутации в гене церулоплазмин ( CP ), которые очень редки, могут привести к генетическому заболеванию Aceruloplasminemia , характеризующемуся гиперферритинемией с перегрузкой железа . В мозге эта перегрузка железа может привести к характерным неврологическим признакам и симптомам, таким как атаксия мозжечка , прогрессирующая деменция и экстрапирамидные признаки . Избыточное железо может также наносить в печени, поджелудочной железе и сетчатке, что приводит к циррозу , эндокринным аномалиям и потере зрения соответственно.
Дефицит
[ редактировать ]Уровни церулоплазмина ниже, чем нормальные, могут указывать на следующее:
- Болезнь Уилсона (редкая [заболевание в Великобритании 2/100 000]. [ 16 ]
- Болезнь Menkes (Синдром изгибых волос Menkes) (редкая - заболеваемость в Великобритании 1/100 000)
- меди Дефицит
- Ацерулоплазминемия [ 17 ]
- Цинк токсичность
Избыток
[ редактировать ]Больше, чем нормальные уровни церулоплазмина, могут указывать или быть замеченными в:
- токсичность меди / недостаток цинка
- беременность
- оральное противозачаточное использование таблеток [ 18 ]
- лимфома
- острое и хроническое воспаление (это реагент с острой фазой )
- ревматоидный артрит
- Стенокардия [ 19 ]
- Болезнь Альцгеймера [ 20 ]
- Шизофрения [ 21 ]
- Обсессивно-компульсивное расстройство [ 22 ]
Эталонные диапазоны
[ редактировать ]Нормальная концентрация церулоплазмина в крови у людей составляет 20–50 мг/дл.

Ссылки
[ редактировать ]- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCH38: Ensembl Release 89: ENSG00000047457 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в GRCM38: Ensembl Release 89: Ensmusg00000003617 - Ensembl , май 2017 г.
- ^ «Человеческая PubMed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ «Мышь Pubmed ссылка:» . Национальный центр информации о биотехнологии, Национальная медицина США .
- ^ Takahashi N, Ortel TL, Putnam FW (январь 1984). «Одноцепочечная структура человеческого церулоплазмина: полная аминокислотная последовательность всей молекулы» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 81 (2): 390–4. Bibcode : 1984pnas ... 81..390t . doi : 10.1073/pnas.81.2.390 . PMC 344682 . PMID 6582496 .
- ^ Kochinsky ML , Funk WD, Van Oost BA, MacGillivray RT (июль 1986). «Полная последовательность кДНК презрулоплазмина человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (14): 5086–90. Bibcode : 1986pnas ... 83.5086K . doi : 10.1073/pnas.83.14.5086 . PMC 323895 . PMID 2873574 .
- ^ Royle NJ, Irwin DM, Koschinsky ML, Macgillivray RT, Hamerton JL (май 1987). «Человеческие гены, кодирующие протромбин и карту церулоплазмина до 11p11-q12 и 3q21-24 соответственно». Соматическая клеточная и молекулярная генетика . 13 (3): 285–92. doi : 10.1007/bf01535211 . PMID 3474786 . S2CID 45686258 .
- ^ Холмберг CG, Laurell CB (1948). «Исследования в сывороточной меди. II. Выделение меди, содержащего белок, и описание его свойств» . Acta Chem Scand . 2 : 550–56. doi : 10.3891/acta.chem.scand.02-0550 .
- ^ О'Брайен П.Дж., Брюс В.Р. (2009). Эндогенные токсины: мишени для лечения и профилактики заболеваний, 2 набора объема . Джон Уайли и сыновья. С. 405–6. ISBN 978-3-527-32363-0 .
- ^ Hellman NE, Gitlin JD (2002). «Метаболизм и функция церулоплазмин». Ежегодный обзор питания . 22 : 439–58. doi : 10.1146/annurev.nutr.22.012502.114457 . PMID 12055353 .
- ^ Song D, Dunaief JL (2013). «Гомеостаз железа сетчатки в здоровье и болезнях» . Границы в стареющей нейробиологии . 5 : 24. doi : 10.3389/fnagi.2013.00024 . PMC 3695389 . PMID 23825457 .
- ^ Подпрыгнуть до: а беременный в Бертини I (2007). Биологическая неорганическая химия . Калифорния, США: Университетские научные книги. С. 426–442. ISBN 978-1-891389-43-6 .
- ^ Sampath P, Mazumder B, Seshadri V, Fox PL (март 2003 г.). «Транскриптив-селективное трансляционное молчание гамма-интерфероном направлено новым структурным элементом в непереводящейся области мРНК 3 'церулоплазма» . Молекулярная и клеточная биология . 23 (5): 1509–19. doi : 10.1128/mcb.23.5.1509-1519.2003 . PMC 151701 . PMID 12588972 .
- ^ Mazumder B, Sampath P, Fox PL (октябрь 2005 г.). «Регуляция экспрессии гена гена макрофага: одна парадигма 3'-UTR-опосредованного трансляционного контроля» . Молекулы и клетки . 20 (2): 167–72. doi : 10.1016/s1016-8478 (23) 13213-4 . PMID 16267389 .
- ^ «Тест Ceruloplasmin: медицинский тест MedlinePlus» . medlineplus.gov . Получено 2021-12-10 .
- ^ Scheinberg IH, Gitlin D (октябрь 1952). «Дефицит церулоплазмина у пациентов с гепатоленковой дегенерацией (болезнь Уилсона)». Наука . 116 (3018): 484–5. Bibcode : 1952sci ... 116..484S . doi : 10.1126/science.116.3018.484 . PMID 12994898 .
- ^ Citlin JD (сентябрь 1998). "Careulasminemia " Педиатрическое исследование 44 (3): 271–6 Doi : 10.1203/0006450-199000000-00001 . PMID 9727700
- ^ Elkassabany NM, Meny GM, Doria RR, Marcucci C (апрель 2008 г.). «Зеленая плазма, раскрытая» . Анестезиология . 108 (4): 764–5. doi : 10.1097/aln.0b013e3181672668 . PMID 18362615 .
- ^ Ziakas A, Gavrilidis S, Souliou E, Jiannoglou G, Stiliadis I, Karvounis H, Efthimiadis G, Mochlas S, Vayona MA, Hatzitolios A, Savopoulos C, Pidonia I, Parharidis G (2009). «Церулоплазмин является лучшим предиктором долгосрочного прогноза по сравнению с фибриногеном, СРБ и IL-6 у пациентов с тяжелой нестабильной стенокардией». Ангиология . 60 (1): 50–9. doi : 10.1177/0003319708314249 . PMID 18388036 . S2CID 843454 .
- ^ Lutsenko S, Gupta A, Burkhead JL, Zuzel V (август 2008 г.). «Клеточная многозадачность: двойная роль человеческих Cu-AtPases в доставке кофакторов и внутриклеточном медном балансе» . Архивы биохимии и биофизики . 476 (1): 22–32. doi : 10.1016/j.abb.2008.05.005 . PMC 2556376 . PMID 18534184 .
- ^ Wolf TL, Kotun J, Meador-Woodruff JH (сентябрь 2006 г.). «Плазменная медь, железо, церулоплазмин и активность ферроксидазы при шизофрении». Исследование шизофрении . 86 (1–3): 167–71. doi : 10.1016/j.schres.2006.05.027 . PMID 16842975 . S2CID 38267889 .
- ^ Вирит О., Селек С., Булут М., Савас Х.А., Селик Х., Эрел О., Херкен Х (2008). «Высокие уровни церулоплазмина связаны с обсессивным компульсивным расстройством: исследование контроля тем» . Поведенческие и мозговые функции . 4 : 52. DOI : 10.1186/1744-9081-4-52 . PMC 2596773 . PMID 19017404 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Hellman NE, Gitlin JD (2002). «Метаболизм и функция церулоплазмин». Ежегодный обзор питания . 22 : 439–58. doi : 10.1146/annurev.nutr.22.012502.114457 . PMID 12055353 .
- Mazumder B, Seshadri V, Fox PL (февраль 2003 г.). «Трансляционный контроль 3'-UTR: концы указывают средства». Тенденции в биохимических науках . 28 (2): 91–8. doi : 10.1016/s0968-0004 (03) 00002-1 . PMID 12575997 .
- Giurgea N, Constantinescu Mi, Stanciu R, Suciu S, Muresan A (февраль 2005 г.). «Церулоплазмин - острый -фазный реагент или эндогенный антиоксидант? Дом сердечно -сосудистой жизни сегодня вечером». Медицинский научный монитор . 11 (2): RA48-51. PMID 15668644 .
- Кингстон И.Б., Кингстон Б.Л., Путнэм Ф.В. (декабрь 1977). «Химические доказательства того, что протеолитическое расщепление вызывает гетерогенность, присутствующую в препаратах церулоплазмина человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 74 (12): 5377–81. Bibcode : 1977pnas ... 74.5377K . doi : 10.1073/pnas.74.12.5377 . PMC 431726 . PMID 146197 .
- Polosatov MV, Klimov PK, Masevich CG, Samartsev MA, Wünsch E (апрель 1979 г.). «Взаимодействие синтетического большого гастрина человека с белками крови человека и животных». Acta Hepato-Gastroenterologica . 26 (2): 154–9. PMID 463490 .
- Schilsky ML, Stockert RJ, Pollard JW (Dec 1992). «Биосинтез Caeruluplasmin человеческой маткой » Биохимический журнал 288 (2): 657–6 Doi : 10.1042/ bj2880657 1132061PMC 1463466PMID
- Уокер Ф.Дж., Фэй П.Дж. (февраль 1990 г.). «Характеристика взаимодействия между белком С и церулоплазмином» . Журнал биологической химии . 265 (4): 1834–6. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 39903-x . PMID 2105310 .
- Fleming Re, Gitlin JD (май 1990). «Первичная структура церулоплазмина крысы и анализ тканевой экспрессии генов во время развития» . Журнал биологической химии . 265 (13): 7701–7. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 39171-9 . PMID 2332446 .
- Yang FM, Friedrichs WE, Cupples RL, Bonifacio MJ, Sanford JA, Horton WA, Bowman BH (Jun 1990). «Человеческий церулоплазмин. Тканевая экспрессия транскриптов, продуцируемых альтернативным сплайсингом» . Журнал биологической химии . 265 (18): 10780–5. doi : 10.1016/s0021-9258 (18) 87015-6 . PMID 2355023 .
- Ян Ф., Нейлор С.Л., Лум Дж. Б., Катшоу С., Маккомбс Дж.Л., Наберхаус К.Х., Макгилл Дж.Р., Адриан Г.С., Мур С.М., Барнетт Д.Р. (май 1986). «Характеристика, картирование и экспрессия гена церулоплазмина человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 83 (10): 3257–61. Bibcode : 1986pnas ... 83.3257y . doi : 10.1073/pnas.83.10.3257 . PMC 323492 . PMID 3486416 .
- Mercer JF, Grimes A (июль 1986). «Выделение клона кДНК к кДНК человека, которое включает в себя N-концевую последовательность лидеров». Письма Febs . 203 (2): 185–90. doi : 10.1016/0014-5793 (86) 80739-6 . PMID 3755405 . S2CID 23472934 .
- Rask L, Valtersson C, Anundi H, Kvist S, Eriksson U, Dallner G, Peterson PA (январь 1983). «Субклеточная локализация в нормальной и витаминной A-дефицитной печени крысы витамина А сывороточных белков, альбумин, церулоплазмин и основных антигенов гистосовместимости I класса». Экспериментальные исследования клеток . 143 (1): 91–102. doi : 10.1016/0014-4827 (83) 90112-х . PMID 6337857 .
- Kressner MS, Stockert RJ, Morell AG, Sternlieb I (1984). «Происхождение желчной меди». Гепатология . 4 (5): 867–70. doi : 10.1002/hep.1840040512 . PMID 6479854 . S2CID 43824397 .
- Takahashi N, Bauman RA, Ortel TL, Dwulet FE, Wang CC, Putnam FW (январь 1983). «Внутреннее трижды в структуре церулоплазмина человека» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 80 (1): 115–9. Bibcode : 1983pnas ... 80..115t . doi : 10.1073/pnas.80.1.115 . PMC 393320 . PMID 6571985 .
- Dwulet FE, Putnam FW (февраль 1981 г.). «Полная аминокислотная последовательность фрагмента куроплазмина человека из 50 000-дальтона» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 78 (2): 790–4. Bibcode : 1981pnas ... 78..790d . doi : 10.1073/pnas.78.2.790 . PMC 319888 . PMID 6940148 .
- Кингстон И.Б., Кингстон Б.Л., Путнэм Ф.В. (апрель 1980). «Первичная структура богатого гистидином протеолитического фрагмента человеческого церулоплазма. I. аминокислотная последовательность цианогеновых бромидных пептидов» . Журнал биологической химии . 255 (7): 2878–85. doi : 10.1016/s0021-9258 (19) 85822-2 . PMID 6987229 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Genereviews/ncbi/nih/uw inpity на ацерулоплазминемии
- Записи OMIM на Acerloplasminimia
- Обзор всей структурной информации, доступной в PDB для Uniprot : P00450 (человеческий церулоплазмин) в PDBE-KB .