Металлотионеин

Cтраница 1

Металлотионеин - небольшой, обогащенный цистеином белок, способный связывать двухвалентные металлы. Роль металлотионеина состоит в регуляции концентрации в клетке таких микроэлементов, как цинк и медь, а также в связывании ядовитых тяжелых металлов, например кадмия и ртути. Геном млекопитающих содержит несколько генов металлотионеина, различающихся особенностями регуляции. [1]

Металлотионеин, присутствующий в эритроцитах, поступает в них либо из печени, либо индуцируется кадмием в их предшественниках. [2]

Дополнительный синтез металлотионеина происходит, однако, только при резком повышении количества цинка в рационе и является кратковременным процессом. В отсутствие столь резких изменений уровня этого элемента экспрессия металлотио-неиновых генов снижается и транскрипция металлотионеиновой мРНК возвращается к стационарному уровню. [4]

Вполне возможно, что металлотионеин, обнаруживаемый в эпителиоцитах слизистой оболочки и в клетках Панета, регулирует не столько всасывание цинка, сколько его выделение. [5]

Конкретный механизм запуска и остановки синтеза металлотионеина изучен недостаточно. Эти и некоторые другие наблюдения позволяют считать, что ядерный металлотионеин играет важную регуляторную роль, контролируя вместе с апотиоиешюм транскрипцию и трансляцию данного белка в клетке. Когда в норме количество тионеина превышает таковое несвязанных ионов металлов, его дальнейший синтез прекращается. [6]

В соединительной ткани, окружающей кровеносные сосуды или почечные канальцы, металлотионеин не обнаруживался. Внеклеточная локализация этого белка выявлялась в синусоидах печени и в просвете почечных канальцев, что подтверждает возможность секреции и транспорта металлотионеинов. [7]

В этой связи при болезни Менкеса наиболее вероятно нарушение регуляции экспрессии генов металлотионеина. Показано, что кадмий, циик, медь и ртуть способны индуцировать транскрипцию гена МТ-1 [ Durman D. Повышенный неконтролируемый синтез этого белка может привести к его накоплению в клетке и прочному связыванию всех присутствующих в ней металлов. [8]

Не исключено, что физиологический антагонизм меди н цнн-ка разыгрывается отчасти на уровне металлотионеина. Синтез данного белка индуцируют оба эти элемента, однако цинк более активен, а медь образует более прочные комплексы с указанным белком. В связи с этим при даче умеренных количеств препаратов цинка реально ожидать в первую очередь образование медь-тноненна и снижение поступления в кровь этого элемента. [9]

Авторы заключают, что основным проявлением метаболического дефекта ТПД является неспособность клеток ограничивать биосинтез металлотионеина, причем эта особенность распространяется на все органы и ткани, исключая печень. Прочное связывание клеточной меди металлотионеином, делающее ее недоступной для других, нуждающихся в ней белков, может служить объяснением парадоксального факта - появления недостаточности меди при повышенном содержании данного элемента в клетке. Они свидетельствуют, что в фибробластах детей, страдающих болезнью Мен-кеса, при повышенном уровне меди в клетке существенно снижена активность диаминоксидазы, лизилоксидазы, цитохромо-ксидазы, что указывает на дефект внутриклеточного транспорта меди. Важно, что при болезни Вильсона - Коновалова фибро-бласты также накапливают высокие концентрации меди, однако активность медьсодержащих ферментов при этом не снижается. [10]

Свободные ионы кадмия появляются в клетках как результат разложения металлотио-неина и инициируют новый синтез металлотионеина, связывающего кадмий и тем самым защищающего клетку от высокотоксичных свободных ионов кадмия. В случае, если трубчатые клетки обладают повышенной способностью к синтезу металлотионеина, могут возникать функциональные расстройства почек. [11]

Обмен меди и церулоплазмина в гепатоците [ Cousins R. J., 1985 ]. [12]

В ней осуществляются по меньшей мере три процесса: синтез самого церулоплазмина, депонирование меди в составе металлотионеина и превращение меди в недиализируемую форму, выделяемую через желчь. Эти процессы происходят в пространственно разобщенных компартмен-тах ( отсеках) ткани печени, причем между первым и вторым компартментом происходит непрерывный обмен рыхло связанной меди [ Owen E. [13]

При более высоких дозах ( 0 044 и 0 222 ммоль / кг массы) наблюдается индукция синтеза металлотионеина и в ряде других органов, включая кишечник, сердце, мозг и селезенку, но не в семенниках. По своей способности индуцировать синтез металлотионеина в печени тяжелые металлы можно расположить в следующий ряд: CdZnCuHg; в почках он выглядит так: ( Cd, Hg) ZnCu. Как показывают описанные исследования, в печени и почках имеют место транскрипция тионеинового гена-1 и ее регуляция тяжелыми металлами, тогда как ранее считалось, что кадмий влияет только на трансляцию этого белка в почках [ Shikh Z. A., Smith L. [14]

Страницы: 1 2 3 4