Участие металлотионеинов в формировании ответной реакции растительных и животных клеток на действие ?-излучения и ионов кадмия
Диссертация
В настоящей работе установлено, что воздействие у-излучения приводит к увеличению содержания МТ в клетках позвоночных и беспозвоночных животных и растений. Эти эффекты ионизирующего излучения имеют единую генетически детерминированную природу, так как сходные реакции возникают у организмов, пути эволюции которых разошлись многие миллионы лет назад — позвоночные млекопитающие (мыши… Читать ещё >
Список литературы
- Гераськин С.А., Дикарев В. Г., Дикарева Н. С., Мельников Б. П., Арышева С. П. Индукция аберраций хромосом в листовой меристеме при комбинированном воздействии облучения и тяжелых металлов.
- Котеров А.Н., Сазыкин А. Ю. Содержание металлотионеинов в костном мозге и печени мышей и в лимфоцитах человека после общего у-облучения // Радиац. биология. Радиоэкология. 1994. Т.34. Вып. 2. С. 190−195.
- Котеров А.Н., Сазыкин А. Ю., Филиппович И. В. Связь между содержанием металлотионеином в костном мозге, печени и выживаемостью облученных мышей после введения хлористого кадмия //Радиобиология. 1993. Т. 33. Вып. 1. С. 122−127.
- Котеров А.Н., Требенок З. А., Пушкарева Н. Б., Никольский A.B. Влияние цинк-металлотионеина на перекисное окисление липидов в клетоках костного мозга грызунов // Радиац. биология. Радиоэкология 1998а. Т. 38. Вып. 3. С. 426−430.
- Котеров А.Н., Требенок З. А., Филиппович И. В. Защита мышей от ионизирующей радиации экзогенным цинк-металлотионеином // Бюл. экспер. биол. 1994. Т. 118. № 8. С. 139−141.
- Котеров А.Н., Филиппович И. В. Радиоадаптивный ответ in vitro нестимулированных лимфоцитов крыс по металлотионеиновому тесту // Радиац. биология. Радиоэкол. 2002. Т. 42. №. 2. С. 130−135.
- Котеров А.Н., Филиппович И. В. Радиобиология металлотионеинов // Радиац. биология. Радиоэкол. 1995. Т. 35. Вып. 2. С. 162−180.
- Никольский A.B., Котеров А. Н. Радиоадаптивный ответ клеток млекопитающих // Мед. радиология. Радиац. безопасность. 1999. Т. 44. № 6. С. 5−18.
- Норбаев Ш. Ш, Норбаев H.H. Содержание глутатиона у семян растений, растущих на урансодержащих почвах // Тез. докл. Материалы VI всесоюзного совещания по микродозиметрии. Канев, 14−25 апреля 1989. С. 138−139.
- Плавильщиков H.H. Определитель насекомых. М., 1994.
- Плевина И.И., Афанасьев Г. Г., Алещенко A.B., Курнешова JI.E., Носкин В. А., Носкин JI.A., Семенова Л. П., Серебряный А.М.
- Радиоиндуцированный адаптивный ответ у детей и влияние на него внешних и внутренних факторов // Радиац. биология. Радиоэкология. 1999. Т. 39. № 1.С. 106−112.
- Римский-Корсаков М.Н., Райков Б. Е. Зоологические экскурсии. М.: Топикал, 1994. С. 210−356.
- Ротт Г. М., Сморызанова O.A., Романцова В. А. Свойство радиации в малых дозах и низкоинтенсивного ионизирующего излучения вызывать индукцию металлотионеинов //Радиац. биология. Радиоэкология. 1995. Вып. 4. С. 507−510.
- Урбах В.Ю. Статистический анализ в биологических и медицинскихисследованиях//М: Медицина, 1975. 295 с.
- Филиппович И.В. Феномен адаптивного ответа клеток в радиобиологии //Радиобиология. 1991. Т. 31. Вып. 6. С. 803−814.
- Францевич И.И., Паньков И. В., Ермаков А. А. и др. Моллюски -индикаторы загрязнения среды радионуклидами // Экология. 1995. № 1. С.57−62.
- Цихон-Луканина Е. А. Трофология водных моллюсков. М.: Наука, 1987. 176 с.
- Abdullah A.N.S., Cheah С. S., Muiphy J. D. Isolation and characterisation of two divergent type 3 metallothioneins from oil palm, Elaeis guirteensis И Plant Physiol, and Biochem. 2002. V. 40. P. 255−263.
- Abel J., de Ruiter N. Inhibition of hydroxyl-radical-generated DNA degradation by metallothionein // Toxicol. Lett. 1989. V. 47. P. 191−196.
- Abrahamson S.L., Speiser D.M., Ow D.W. A gelelectrophoresis assay for phytochelatin// Anal. Biochem. 1992. V. 200. P. 239−243.
- Ariza M.E., Bijur G.N., Williams M.V. Lead and mercury mutagenesis: role of H2C>2, superoxide dismutase, and xanthine oxidase // Environ. Mol. Mutagen. V. 31. 1998. P. 352−361.
- Bairoch A., Apweiler R. The SWISS-PROT protein sequence data bank and its supplement TrEMBL. Nucl. Acid. Res. 1996. V. 24. P. 21−25.
- Bakka A., Johnsen A.S., Endersen L., Rugstad H.E. Radioresistance in cells with high content of metallothionein // Experientia. 1982. V. 38. P. 381−383.
- Bebianno M.J., Langston W.J. Metallothionein induction in mussels exposed to a metal mixture // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P.187−194.
- Bernhard W.R. Kagi H.R. Purification and characterization of atypical cadmium-binding polypeptides from Zea mays II Experientia. 1987. V. 52. P. 309−315.
- Chan H.M., Satoh M., Zalups R.K., Cherian M.G. Exogenous metallothionein and renal toxicity of cadmium and mercury in rats // Toxicology. 1992. V. 76. P. 15−26.
- Cherian M.G., Lau J.C., Apostolova M.D., Cai L. The nuclear-cytoplasmic presence of metallothionein in the cell during differentiation and development // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 291−294.
- Choudhuri S., McKim J.M., Klaassen C.D. Role of hepatic lysosomes in the degradation of metallothionein // Toxicology and applied pharmacology 1992. V. 115. P. 64−71.
- Christer H. Regulation of metallothionein in teleost fish during metal exposure. Goteborg, 1991. P. 47−53.
- De Moor J.M., Koropatnick J.D. Metals and cellular signaling in mammalian cells // Cell.mol. Biol. 2000. V. 46. № 2. P. 367−381.
- Dunn M.A., Blalock T.L., Cousins R. J. Metallothionein // Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 1987. V. 185. P. 107−119.
- Eaton D.L., Toal B.F. Evaluation of the Cd/Hemoglobin affinity assay for the rapid determination of metallothionein in biological tissues // Toxicol. Appl. Pharmacol. 1982. V. 66. P. 134−142.
- Evans I.M., Gatehouse L.N., Robinson N.J., Croy R.R.D. A gene from pea (Pisum sativum L.) with homology to metallothionein genes // FEBS Lett. 1990. V. 262. P. 29−32.
- Fowler B.A., Hindebrand C.E., Kojima Y., Webb M. Nomenclature of metallothionein//Exp. Suppl. 1987. V. 52. P. 19−22.
- Gekeler W., Grill E., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Algae sequester heavy metals via synthesis of phytochelatin complexes // Arch. Microbiol. 1988. V. 150. P. 197−202.
- Gekeler W., Grill E., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Survey of the plant kingdom for the ability to bind heavy metals through phytochelatins // Z. Naturforsch. 1989. V. 44c. P. 361−369.
- Goncharova E.I., Rossman T.G. A role for metallothionein and zinc in spontaneous mutagenesis // Cancer Res. 1994. V. 54. P. 5318−5323.
- Gries G.E., Wagner G.J. Association of nickel versus transport of cadmium and calcium in tonoplast vesicles of oat roots // Planta. 1998. V. 204. P. 390 396.
- Grill E., Gekeler W., Winnacker E.-L., Zenk M.N. Homo-pnytochelatins are heavy meta-binding peptides of homo-GSH containing Fabales II FEBS Lett. 1986. V. 205. P. 47−50.
- Grill E., Winnacker E-L., Zenk M.H. Phytochelatins, a class of heavy-metal-binding peptides from plants, are functionally analogous to metallothioneins II Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1987. V. 84. P. 439−443.
- Gunes C., Heuchel R., Georgiev O., Muller K.-H., Marino S., Aguzzi A., Bluthmann H., Schaffher W. Liver degeneration and embryonic lethality in mouse null mutants for the metal-responsive transcriptional activator MTF-1
- Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 223−226.
- Hamer D.H. Metallothionein // Ann. Rev. Biochem. 1986. V. 55. P. 913 951.
- Hamilton S.J., Mehrle P.M. Metallotionein in fish: review of its importance in assessing stress from metal contaminants // Trans. Am. Fish. Soc. 1986. V. 115. P. 596−609.
- Hardy J.T., Sullivan M.F., Crecelius E.A., Arts C.W. Transfer of cadmium in phytoplancton-oyster-mouse-food chain. // Arch. Environ. Contam. Toxicol. 1984. V. 13. P. 419−425.
- Hogstrand C., Haux C. Metallotionein as an indicator of heavy metal exposure in two subtropical fish species // J. exp. Mar. Biol. Ecol. 1990. V.• 138. P. 69−84.
- Howden, R., Cobbett, C.S. Cadmium-sensitive mutants of Arabidopsis thaliam. II Plant Physiol. 1992. V. 99. P. 100−107.
- Johnson J.A., Moehlenkamp J.D., Chu W., Bittel D., Andrews G.K. Activation of mouse metallothionein I promoter by cadmium in human neuroblastoma cells // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 233−236.
- Kagi J.H.R., Schaffer A. Biochemistry of metallothionein // Biochem. 1988. V. 27. P. 8509−8515.
- Kagi J.H.R., Vallee B.L. Metallothionein: a cadmium- and zinc- containingprotein from equine renal cortex // J. Biol. Chem. 1960. V. 235. P. 34 603 465.
- Karin M. Metallothioneins: proteins in search of function // Cell. 1985. V. 41. P. 9−10.
- Keltjens W.G., Beusichem M.L. Phytoche latins as biomarkers for heavy metal toxicity in maize: single metal effects of copper and cadmium // J. of plant nutrition. 1998. V. 21(4). P. 635−648.
- Klapheck S., Chrost B., Starke J., Zimmermann H. y-Glutamylcysteinylserine: a new homologue of glutathione in plants of the Family Poaceae I I Bot. Acta. 1992. V. 105. P. 174−179.
- Kneer R., Zenk M.H. Phytochelatins protect plant enzymes from heavy metal poisoning//Phytochemistry. 1992. V. 31. P. 2663−2667.
- Koropatnick J., Leiibbrandt M., Cherian M.G. Organ-specific metallothionein induction in mice by x irradiation // Radiat. Res. 1989. V. 119. P. 356−365.
- Krotz R.M., Evangelou B.P., Wagner G.J. Relation-ships between cadmium, zinc, Cd-binding peptide, and organic acid in tobacco suspension cells // Plant Physiol. 1989. V. 91. P. 780−787.
- Kubota H., Sato K., Yamada T., Maitani T. Phytochelatins (class III metallotioneins) and their desglycyl peptides induced by cadmium in normal root cultures of Rubia tinctorum L. // Plant Science. 1995. V. 106. P. 157 166.
- Langston W.L., Zhou M. Cadmium accumulation, distribution and elimination in the bivalve Macoma balthica: neither metallothionein nor metallothionein — like proteins are involved // Mar. Environ. Res., 1987b. V. 21. P. 225−237.
- Langston W.L., Zhou M. Cadmium accumulation, distribution and metabolism in the gastropod Littorina littorea: the role of metal-binding proteins II J. Mar. Biol. Assoc. UK. 1987a. V. 67. P. 585−601.
- Loeffler S., Hochberger A., Grill E., Gekeler W., Winnacker E.-L., Zenk M.H. Termination of the phytochelatin synthase reaction through sequestration of heavy metals by the reaction product // FEBS Lett. 1989. V. 258. P. 42−46.
- Maitani T., Kubota H., Sato K., Yamada T. The composition of metals bound to class III metallotionein (phytochelatin and its desglycyl peptide) induced by varios metals in root cultures of Rubia tinctorium II Plant Physiol. 1996. V. 110. P. 1145−1150.
- Matsubara J. Metallothionein induction: a measure of radioprotective action II Health Physics. 1988. V. 55. P. 433−436.
- Mehra R.K., Winge D.R. Cu (I) binding to the Schizosaccharomyces pombe y-glutamyl peptides varing in chain lengths I I Arch. Biochem.Biophys. 1988. V. 265. P. 381−389.
- Meuwly P., Thibault P., Rauser W.E. y-Glutamylcysteinylglutamic acid a new homologue of glutathione in maize seedlings exposed to cadmium // Febs Lett. 1993. V. 336. P. 472−476.
- Min K.-S., Nishida K., Nakahara Y., Onosaka S. Protective effect of metallothionein on DNA damage induced by hydrogen peroxide and ferric ion-nitrilotriacetic acid // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 529−534.
- Milinda J.R., Thomas M.A., Thurman D.A., Tomsett A.B. Metallothionein genes from the flowering plant Mimulus guttatus II FEBS Lett. 1990. V. 260. P. 277−280.
- Ochi T., Miyaura S. Cytotoxicity of an organic hydroperoxide and cellular antioxidant defense system against hydroperoxides in cultured mammalian cells//Toxicology. 1989. V. 55. P. 69−82.
- Olsson P.-E., Gerpe M., Kling P. Functional and regulatory aspects of teleost metallothionein // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 179−185.
- Olson P.-E., Hax C. Increased hepatic metallotionein content correlates to cadmium accumulation in environmentally exposed perch (Perca fluviatilis) II Aquat. Toxicol. 1986. V. 9. P. 231−242.
- Quesada A.R., Byrnes R.W., Krezoski S.O., Petering D.H. Direct reaction of H2 02 with sulfhydryl groups in HL-6022 cells: zinc-metallothionein and other sites // Arch. Biochem. Biophys. 1996. V. 334. P. 241−250.
- Raspor B., Pavicic J., Kozar S., Kwokal Z., Paic M., Odzak N., Udjevic I., Kljakovic Z. Assessment of metal exposure of marine edible mussels by means of a biomarker // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 629−632.
- Rauser W.E. Phytochelatins // Annu. Rev. Biochem. 1990. V. 59. P. 61−86.
- Reddy G.N. Heavy metal inducible proteins and metallothionein genes in higher plants // Biochem. Arch. 1992. V. 8. P. 87−93.
- Robinson N J., Tommey A. M, Kuske C, Jackson P.J. Plant metallothioneins //Biochem. 1993. V.195. P. 1−10.
- Roesijadi G. Metallothionein and its role in toxic metal regulation // Comp. Biochem. Phisiol. 1996. V. 113:2. P. 117−123.
- Roesijadi G. Metallothionein indication as a measure of response to metal exposure in aquatic animals // Environ. Health. Perspect. 1994. V. 73. P. 8390.
- Roesijadi G. Metallothioneins in metal regulation and toxicity in aquatic animals II Aquat. Toxic. 1992. V. 22. P. 81−114.
- Rossman T.G., Goncharova E.I. Effects of metallothionein expression on development of drug resistance // Metallothionein IV. Ed. C. Klaassen. Basel: Birkhauser Verlag, 1999. P. 573−576.
- Rossman T.G., Goncharova E.I. Spontaneous mutagenesis in mammalian cells is caused mainly by oxidative events and can be blocked by antioxidants and metallothionein//Mutation Research. V. 402. 1998. P. 103 110.
- Salt D.E., Wagner G.J. Cadmium transport across tonoplast of vescicles from oat roots // J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 12 297−12 302.
- Sanita" di Toppi L., Gabbrielli R. Response to cadmium in higher plants // Environmental and Experimental Botany. 1999. V. 41. P. 105−130.
- Sato M., Bremner I. Oxygen free radicals and metallothionein // Free Radic. Biol. Med. 1993. V. 14. P.325−337.
- Scheller H.V., Huang B., Hatch E., Goldsbrough P.B. Phytochelatin syntesis and glutathione levels in response to heavy metals in tomato cells // Plant Physiol. 1987. V. 83. P. 1031−1035.
- Schutzendubel A., Nikolova P., Rudolf C., Polle A. Cadmium and H202-induced oxidative stress in Populusxcanescens root I I Plant Physiol. Biochem. 2002. V. 40. P. 577−584.
- Stohs S.J., Bagchi D. Oxidative mechanisms in the toxicity of metal ions // Free Radical Biology & Medicine. 1995. V. 18. P. 321−336.
- Vogeli-Lange R., Wagner G J. Relationship between cadmium, glutathione and cadmium-binding peptides (phytochelatins)in leaves of intact tobacco seedlings//Plant Sci. 1996. V. 114. P. 11−18.
- Wier C.F., Walter W.M. Toxicity of cadmium in the freshwater snail, Physa gyrina II J. Environ. Qual. 1976. V.5. P. 359−362.
- Zenk M.H. Heavy metal detoxification in higher plants a review // Gene. 1996. V. 179. P. 21−30.
- Zhou J., Goldsbrough P.B. Structure, organization and expression of the metallothionein gene family in Arabidopsis I I Mol. Gen. Genet. 1995. V. 248. P. 318−328.
- Zhu Y.L., Pilon-Smits E.A.H., Jouanin L., Terry N. Overexpression of glutathione synthetase in indian mustard enhances cadmium accumulation and tolerance // Plant Physiol. 1999. V. 119. P. 73−79.