Медь (Cu) – незаменимый кофактор ключевых окислительно-восстановительных ферментов. Однако, свободные ионы Cu способны катализировать образование АФК, которые вызывают окислительной стресс. Безопасный перенос Cu осуществляет медь-транспортная система (МТС), высоко консервативная от дрожжей до человека. Основу МТС, отвечающую за импорт, распределение и выведение меди, составляет ось CTR1-ATOX1-ATP7A/B-CP. Для изучения молекулярно-генетических основ заболеваний, связанных с нарушением работы МТС, и разработки путей их коррекции необходима более простая модель, чем модели млекопитающих, используемые в настоящее время. В работе использовали нематоду C. elegans, для которой определены ортологи некоторых генов МТС человека: ген chca-1 соответствует гену CTR1, cuc-1 – ATOX1, cua-1 – АТР7А/В. Предполагаемым гомологом гена CP человека является f21d5.3, который кодирует мультимедную оксидазу (ММО) C. elegans, но наличие у нематоды соответствующего белка не подтверждено. Цель работы – изучить экспрессию f21d5.3 C. elegans. Результаты биоинформатического анализа аминокислотной последовательности белка указывают на то, что F21D5.3 является ММО. Экспрессия f21d5.3 подтверждена и изменяется в ответ на изменение гомеостаза меди в организме нематоды. Белок F21D5.3 специфически связывается с антителами к ЦП мыши и человека, а также обладает оксидазной активностью. Обсуждается биологическая роль белка F21D5.3 и его значение для МТС нематоды C. elegans.

Copper (Cu) is an essential cofactor for key redox enzymes. However, free Cu ions can catalyze formation of reactive oxygen species (ROS) inducing oxidative stress. The safe transport of Cu is mediated by the copper transport system (CTS), which is highly conserved from yeast to human. The CTR1-ATOX1-ATP7A/B-CP axis forms the backbone of the CTS responsible for the import, distribution, and excretion of copper. A simpler model than the mammalian models currently used is needed to study the molecular genetic basis of CTS dysfunction associated diseases and for development of new therapeutic approaches. In the present work, we used nematode C. elegans, for which the orthologs of some human CTS genes have been identified: chca-1 is homologous to CTR1, cuc-1– to ATOX1, cua-1 – to ATR7A/B. The putative homologue of the human CP is C. elegans f21d5.3, which encodes a multicopper oxidase (MCO), but the presence of the corresponding protein in the nematode has not been confirmed. The aim of this work is to study the expression of f21d5.3 in C. elegans. Results of bioinformatic analysis of F21D5.3 amino acid sequence identifies the protein as MCO. Expression of f21d5.3 is confirmed and changes in response to alterations in nematode copper homeostasis. F21D5.3 binds specifically to mouse and human CP antibodies and has oxidase activity. The biological role of F21D5.3 and its significance for C. elegans CTS are discussed.