1 銅藍蛋白的研究概況
elisa試劑盒 銅藍蛋白（ EC 1. 16. 3. ） 又稱銅氧化酶，是Holmberg 和 Laurell 于 1948 年首先從人血清 a2 -球蛋白中純化出的一種外觀呈藍色的含銅糖蛋白，命名為銅藍蛋白（ Ceruloplasmin,Cp）[1],隨后人們陸續(xù)在其他哺乳動物和魚類中發(fā)現(xiàn)了 Cp 的存在，而植物中也存在結(jié)構(gòu)及功能相似的其他多銅氧化酶家族的成員[2] ,真菌中有 Cp 的同源基因 Fet3. 因此，Cp 是廣泛分布于各種真核生物中的一種含銅氧化酶，具有催化多種底物如銅、鐵以及其他有機底物的氧化功能。 脊椎動物中 Cp 合成于肝臟并參與生物體鐵的代謝，也在胚胎以及神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育中起作用； 在醫(yī)學(xué)上 Cp 是各種炎癥、感染及腫瘤疾病的標(biāo)志性蛋白； 與人類 Wilson病、遺傳性銅藍蛋白缺乏癥等有十分密切的。因此，長期以來一直受到人們的關(guān)注[3].
2 銅藍蛋白的結(jié)構(gòu)
人的 Cp 基因位于 8 號染色體，基因定位3q23 - q25,基因長度為 65 kb,包含 19 個外顯子。 人的 Cp 蛋白是一條單一的多肽鏈，由1046 個氨基酸和附著在上面的 4 個寡糖一氨基葡萄糖組成，相對分子質(zhì)量約為 132 kDa[4]. 二級結(jié)構(gòu)測定表明，Cp 肽鏈中的 β - 片層和無規(guī)卷曲約各占50% ,幾乎沒有 α - 螺旋結(jié)構(gòu)。 單一的多肽鏈可被蛋白酶水解為 3 組異體同形的單元，相對分子量分別為 67 KD （ 480 個氨基酸殘基） 、50 KD（ 405 個氨基酸殘基） 及 19 KD （ 159 個氨基酸殘基） ,在完整的多肽鏈中，3 個單元分別由單個氨基酸殘基* R、賴氨酸 K 連接[5]. Cp 有 6 個緊湊的結(jié)構(gòu)域能夠結(jié)合 6 個銅原子，位于一、六域交界面上的 3 個銅原子形成一個三核銅簇，其他3 個銅原子以單核形式分別存在于二、四、六域（ 圖1） . 三核銅簇不僅對于 Cp 的催化活性有著重要作用，而且有助于 Cp 結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定[4].elisa試劑盒
3 銅藍蛋白的組織合成與分布
脊椎動物 Cp 主要是由肝臟合成的，其他如大腦、胎盤、卵黃囊、乳腺及睪丸的支持細胞也可獨立合成 Cp. 在肝細胞的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中首先合成前銅藍蛋白（ apo-cemloplasmin） ,進而在高爾基體中與Cu 結(jié)合形成全銅藍蛋白（ holo-cemloplasmin） ,隨后 Cp 從肝臟經(jīng)膽汁轉(zhuǎn)運并由其他組織器官攝取[6]. 正常生理條件下，肝銅儲備的增加可引起 Cp濃度持續(xù)性的增加，當(dāng)銅儲備量缺乏時會引起 Cp濃度的顯著降低。 腦內(nèi)合成的 Cp 主要為磷酸肌醇錨定形式（ glycosylph-osphatidyIinositolanchored Cp,GPI - Cp） ,結(jié)合在星形膠質(zhì)細胞膜上[7]. 研究發(fā)現(xiàn)雌激素可增加 Cp 的合成，懷孕期動物雌激素濃度升高時，Cp 的濃度可增加 3 ~4 倍[8].銅藍蛋白主要在分布于血清當(dāng)中，上述合成部位也有一定分布，在不同物種中這種分布可能會有差異。
4 銅藍蛋白的生理功能
4. 1 銅藍蛋白具有氧化酶功能
銅藍蛋白本身屬于多銅氧化酶家族，具有氧化酶的功能，可在其單銅離子中心接受底物電子，并將之轉(zhuǎn)移到多銅離子中心，以便分子氧結(jié)合并將其還原成水[9]. 在此過程中，金屬離子如銅和鐵離子都可以作為其底物，銅藍蛋白可以將 Fe2 +和 Cu1 +分別氧化為 Fe3 +和 Cu2 +[10],從而使其在體內(nèi)可以進行轉(zhuǎn)運與代謝（ 圖 2） . 在體內(nèi)，銅藍蛋白的胺氧化酶作用可將分子氧氧化生成水或者過氧化氫，對機體內(nèi)的其他有機底物如苯二胺有胺氧化酶作用[11],對鄰苯二酚及其類似物如多巴胺、腎上腺素、*、5 - 羥色胺及*等具有鄰苯二酚氧化酶的作用。
4. 2 銅藍蛋白調(diào)節(jié)銅的代謝
銅是機體必需的微量元素，Cp 在銅的代謝過程中發(fā)揮重要的作用。 銅在十二指腸被吸收后，由銅轉(zhuǎn)運蛋白相關(guān)蛋白（ 銅藍蛋白、白蛋白、銅轉(zhuǎn)運蛋白、某些銅復(fù)合物及*等低分子量蛋白）轉(zhuǎn)運到腸上皮細胞，經(jīng)過血液循環(huán)迅速進入肝、腎中。 銅的分子伴侶 ATOX1 （ ATPases-ATP7A andB） 將銅原子傳遞給肝腎細胞合成的 Cp[13]. 結(jié)合銅的 Cp 是血清中銅的主要載體，當(dāng)銅藍蛋白到達靶細胞表面時，會與其相應(yīng)的受體相互作用釋放銅，這些銅被靶細胞吸收和利用。 通過銅藍蛋白對銅離子的結(jié)合和釋放，實現(xiàn)了銅在機體內(nèi)的分布。 除此以外，銅對機體 Cp 的合成和代謝也有調(diào)節(jié)作用，例如，加銅螯合劑培養(yǎng)的 C6 神經(jīng)膠質(zhì)細胞阻礙了 GPI - Cp 的表達并導(dǎo)致細胞中 Cp 的減少，說明銅能調(diào)節(jié) Cp 的合成。 Gitlin D 等發(fā)現(xiàn) Cp的半衰期為 5. 5 d[14],機體內(nèi)未結(jié)合銅的 apo -Cp 其半衰期為 5 小時[7],表明銅能調(diào)控 Cp 的代謝。 更進一步地研究發(fā)現(xiàn)，無銅結(jié)合的 Cp 是一種變構(gòu)蛋白，與銅結(jié)合時會導(dǎo)致其沉降率及電泳動度特性發(fā)生改變，但二級結(jié)構(gòu)不變； 這種變構(gòu)活性不僅可以使其從肝細胞內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放，而且還可使其不受到膽汁所造成的酸性環(huán)境的破壞，在后續(xù)過程中，該結(jié)構(gòu)仍可與銅相結(jié)合，說明脫銅銅藍蛋白的結(jié)構(gòu)也會影響銅的代謝[15].
4. 3 銅藍蛋白參與鐵的代謝
elisa試劑盒 Cp - 轉(zhuǎn)鐵蛋白系統(tǒng)（ ceruloplasmin-ferroportinsystem,Cp - Fpn ） 是細胞內(nèi)鐵的主要輸出途徑[16]. 鐵在體內(nèi)的跨膜運輸需要特定的蛋白質(zhì)載體即鐵轉(zhuǎn)運蛋白（ Ferroportin,Fpn） . 雖然有許多蛋白參與細胞鐵的吸收，但目前被確認(rèn)的細胞鐵輸出系統(tǒng)只有 Cp - Fpn 系統(tǒng)。 哺乳動物體內(nèi)由小腸吸收 Fe2 +,然后以 Fe3 +的形式貯藏； 之后 Fe3 +再次被鐵釋放蛋白還原為 Fe2 +進入血液循環(huán)； 血漿中的 Cp 利用其亞鐵氧化酶活性將 Fe2 +氧化成能與 Fpn 結(jié)合的 Fe3 +,Fe3 +結(jié)合 Fpn 后被轉(zhuǎn)運至靶細胞，經(jīng)內(nèi)吞后進行代謝或貯存。 研究表明，在星形膠質(zhì)細胞中表達的以 GPI 錨定形式的 Cp 能促進鐵從神經(jīng)細胞中輸出。 而在 Cp 基因缺失的小鼠，在網(wǎng)狀內(nèi)皮細胞和肝細胞中鐵輸出過程發(fā)生障礙，中樞神經(jīng)系統(tǒng)出現(xiàn)鐵的沉積。 另外，具有Cp 缺陷基因和患有遺傳性 Cp 缺乏癥的個體銅水平正常，但鐵代謝嚴(yán)重失調(diào)[17 -18]. 這些都說明 Cp在鐵轉(zhuǎn)運過程中*的作用。
