Механизм нейротоксичности β-Амилоида тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.02, кандидат наук Абрамов, Андрей Юрьевич

• Абрамов, Андрей Юрьевич
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Абрамов, Андрей Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОГЛАВЛЕНИЕ стр

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Свойства Р-амилоида 11 1Л .1. Болезнь Альцгеймера

1.1.2. Бета-амилоидный пептид

1.1.3. рА и кальциевый гомеостаз

1.1.4. Формирование ионных каналов амилоидом

1.1.5. Митохондрии в рА патологии

1.1.6. р-Амилоид и окислительный стресс

1.2. Свободные радикалы в клетке. 36 1.2.1. Общие свойства свободных радикалов

1.2.3. Митохондрии и продукция АФК

1.2.4. Ксантин оксидаза

1.2.5. НАДФН оксидаза 48 1.2.5.а. Цитозольные регуляторные субъединицы НАДФП оксидазы

1.2.5.6. Активация НАДФН оксидазы

1.2.5.в. НАДФН оксидаза в клетках центральной нервной системы

1.2.6. Цитохром Р-450

1.2.7. Антиоксидантпая система клетки 56 1.2.7.1. Ферментативные антиоксиданты 56 1.2.7.1.а. Супероксид дисмутаза 56 1.2.7.1.6. Глутатиоп пероксидаза 58 1.2.7.1.в. Каталаза

1.2.7.2. Неферментативпые антиоксиданты

1.2.7.2.а. Витамины

1.2.7.2.6. Глутатион, основные функции

1.2.7.2.6.1. Синтез глутатиона

1.2.7.2.6.2. Метаболизм глутатиона 61 1.3 Мембранный холестерин 62 1. 4. Кальциевая сигнализация

1.4.1. Кальциевые насосы и обмешшки плазмалеммы и

внутриклеточных органелл

1.4.1.а. Са2+-АТРазы 66 1.4.1.6. Са2+ -обменники

1.4.2.Кальциевые каналы

1.4.2.1. Кальциевые каналы плазмалеммы

1.4.2.2. Внутриклеточные Са2+-каналы

1.2.5. Митохондрии

1.2.5.1. Роль митохондрий в кальциевой сигнализации

1.2.5.2. Аккумуляция Са2+митохондриями

1.2.5.3. Система вывода Са2+ из митохондрий

1.2.5.4. Митохондриальная пора 87 ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1 Культуры клеток

2.2 Определение содержания цитозольного кальция и митохондриалыюго потенциала

2.3. Метод определения содержания глутатиона

2.4. Дифференциальный подсчет количества мертвых и

живых клеток

2.5. Измерение скорости производства активных форм кислорода

2.6. Измерение транспорта флуоресцентного РА в гипокампальные астроциты и нейроны

2.7. Метод регистрации НАДН

2.8. Измерение уровня холестерина в мембранах клеток

2.9. Измерение N0

2.10. Вестерн блот анализ

2.11. Иммунофлуоресцепция 99 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1.Влияние рА 25-35 и 1-42 на [Са2+]с гипокампальных и кортикальных нейронов и астроцитов

3.2.рА-индуцированный сигнал в астроцитах и его зависимость от внутри- и внеклеточных Са2+-депо

3.3. рА-ипдуцированный вход ионов Са2+ в астроциты

3.4. Пути рА-индуцированного входа внешнего Са2+

3.5. Ионная селективность каналов на плазмалемме астроцитов, сформированных из РА

3.6. Зависимость рА-индуцированного кальциевого сигнала в астроцитах от агрегации и длины пептидной цепочки

3.7. Измерение проникновения флуоресцентного РА 1-42 в нейроны и астроциты

3.8. Зависимость рА-индуцированного Са -сигнала от концентрации холестерина в плазмалемме нейронов и астроцитов

3.9. Влияние Р-амилоида на Ац/т

ЗЛО. Роль [Са2+]с в р-амилоид стимулированных изменениях Дц/т 143 3.11. Способность дыхательных субстратов предотвращать действие

РА на митохондрии

3.12. Роль свободных радикалов в митохондриальной деполяризации индуцированной рА

3.13. Роль циклоспорин-чувствительной поры в действии рА на митохондрии

3.14. Источники рА-индуцированной гиперпродукции свободных радикалов - роль НАДФН оксидазы 15

3.15. Эффект рА на продукцию АКФ

3.16. Активация ПАРП при действии РА

3.17. Действие РА на [GSH] в астроцитах и нейронах

3.18. Влияние РА на перекисное окисление лииидов

3.19. Влияние РА на продукцию N0 в нейронах и астроцитах

3.20. Токсичность рА в свете его действия на кальциевый сигнал, митохондриальный потенциал и НАДФН оксидазу

3.21. Экспрессия субъединиц НАДФН оксидазы в астроцитах

3.22. Функциональный анализ НАДФП оксидазы в астроцитах

3.23. Активация НАДФН оксидазы ионами кальция

3.24. Активация астроцитов стимулирует НАДФН оксидазу

3.25. Активность НАДФП оксидазы астроцитов регулируется мембранной протонной проводимостью и градиентом рН

3.26. Роль клеток микроглии в механизме нейротоксичности р-амилоида. pA-индуцированные изменения [Са2+]с микроглии

3.27. Механизм активации НАДФН оксидазы в клетках микроглии при действии рА

3.28. Роль CLIC 1 в РА стимуляции НАДФП оксидазы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АДФ — аденозиндифосфорная кислота

АМФ - аденозинмонофосфориая кислота

АНТ - аденин нуклеотид транслоказа

АТФ - аденозинтрифосфориая кислота

РА - р-амилоидный пептид

АФК - активные формы кислорода

БПА - белковый предшественник Р-Амилоида

ГТФ — гуанинтрифосфорная кислота

ГПО — глутатионпероксидаза

у-ГЦ - у-глутамил цистеин

ГР - глутатиопредуктаза

ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота

Мх — митохондрии

МЦД - метил-Р-циклодекстрин

МСВ - моно хлор бимайн

ПОЛ - перекисное окисление липидов

ПАРИ — поли-АДФ-рибо полимераза

РНК - рибонуклеиновая кислота

РМА - форболовый эфир

РР - рианадиновый рецептор

СОД — супероксид дисмутаза

ФАД - флавин адеиин динуклеотид

Ф„ - фосфор неорганический

ХЛ — хемилюминесценция

ЦНС - центральная нервная система

ЦсА — циклоспорин А

ЭГТА - этиленгликоль-(бис-амин этиловый эфир)-М,1\1'-тетра уксусная кислота

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота ЭР - эндоплазматический ретикулум

л,

[Са ]с - концентрация кальция в цитозоле CRAC - Са2+- выход активируемые каналы сАМР - циклический аденозипмонофосфат cGMP - циклический гуанозинмоиофосфат ДАГ - диацилглицерол ГТФ — гуанозинтрифосфорная кислота GSII - восстановленный глутатион GSSG — окисленный глутатион GOC - G-белок-опсрируемый канал IP - инозитфосфаты

1Р3 - фосфатидилинозитол-1, 4,5-трифосфат НАД - никотиамиддииуклеотид

НАДПФ - никотинамидаденииуклеотид фосфат восстановленный NMDA - N-метил-О-аспартат NOS - NO-синтаза

PAF - фактор активации тромбоцитов РКА. - цАМФ-зависимая протеинкиназа А РКС — протеинкиназа С

РМСА - Са2+-АТРаза плазматических мембран

PLC - фосфолипаза С

PCR — полимеразная цепная реакция

РТР - митохондриальная пора (permeability transition pore)

Rh 123 - Родамин

ROC - рецептор оперируемый канал

Rot — ротенон

SERCA - Са2+-АТРаза ретикулума

VDAC - потенциал-чувствительный анионный канал

¿1у/„,_трансмембранный митохондриальный потенциал

DCF- дикарбофлуоресциин

DUE -дигидроэтидиум

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизм нейротоксичности β-Амилоида»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Болезнь Альцгеймера является наиболее распространенной формой слабоумия, ведущая к полной деградации личности с последующей гибелью. Учитывая возрастание процента престарелых людей, ожидается дальнейший рост этого заболевания, и к 2050 году число больных может увеличиться в три раза (Spires, Hyman, 2005). В связи с этим, данное заболевание рассматривается как одна из наиболее серьезных проблем современной медицины.

Знание этиологии этого заболевания достаточно лимитировано, хоть и к настоящему времени очевидно, что болезнь вызывается комбинацией влияния окружающей среды и генетических факторов. Надежды на лечение пациентов в ближайшем будущем методами генной медицины достаточно призрачны, т.к. из огромного количества мутаций в наследственных формах болезни Альцгеймера меньше одного процента достоверно могут вызывать заболевание (Walsh, Selkoe, 2004). В связи с этим, огромный интерес представляют работы но изучению механизма возникновения этого заболевания для поиска новых лекарственных препаратов для лечения и профилактики болезни.

Болезнь Альцгеймера характеризуется образованием старческих (сенильных) бляшек, основным компонентом которых является (3-амилоид (|ЗА) - нолипептид, состоящий из 39-43 аминокислот. Предположение о том, что нейротоксичность (ЗА является основной причиной гибели клеток в центральной нервной системе (ЦНС) совершенно справедливо было подвержено серьезной критике в последние годы. Но независимо от того, является ли агрегация рА в

мозгу триггером, запускающим механизм болезнь Альцгеймера, или следствием этого заболевания, изучение этого пептида, обладающего высокой нейротоксичпостыо и присутствующего в ЦНС в высокой концентрации, является обязательным для понимания механизмов нейродегенерации как при болезни Альцгеймера, так и для ряда других заболеваний.

РА в нормальном состоянии растворим и не токсичен -агрегация его с ионами тяжелых металлов значительно меняет свойства полипептида и делает его нейротоксичным (А1\уоос1 е1 а1., 1998; Ра11ег е1 а1., 2014).

Одним из факторов, вызывающих гибель клетки, является свободнорадикальное окисление биологических молекул. Определенные формы агрегированного РА могут либо самостоятельно производить активные формы кислорода (АФК), либо воздействовать на клеточные системы производства свободных радикалов (Уагас1ага]ап е1 а1., 2000). Однако, неясным остается вопрос - какой из внутриклеточных источников производства АФК активируется; более того, неясно, какой тип клеток коры головного мозга и гиппокампа (нейроны, астроциты или клетки микроглии), производит свободные радикалы при действии амилоида.

Взаимосвязь и взаимодействие между клетками различного типа в ЦНС - тонкий и хорошо сбалансированный процесс, осуществляемый при помощи различных медиаторов и посредников. Нарушение этого гомеостаза может приводить к функциональным нарушениям и даже гибели клеток. Так, воспалительные процессы приводят к пролиферации микроглии, стимулируя продукцию

свободных радикалов, секрецию различных факторов, что зачастую губительно для нейронов (McDonald et al., 1997; Biber et al., 2014).

Большинство нейротоксинов оказывают свое патологическое действие через дисбаланс кальциевой сигнализации (Ходоров, 2000; Gleichmann, Mattson, 2011). Поддержание гомеостаза кальция при стимуляции клеток биологически активными веществами сбалансированный процесс, в котором принимают участие многочисленные Са2+-транспортирующие системы, расположенные в различных органеллах клетки. Кроме того, известно, что биологический эффект в ответ на внешний стимул определяется типом клеток и их функциональным состоянием, и в ряде случаев может иметь противоположный характер.

Митохондрии находятся на стыке практически всех жизненно важных функций клетки; они включают в себя метаболические процессы, участвуют в кальциевой сигнализации, продукции АФК и запуске механизма клеточной смерти (Nicholls, Budd, 2000; Duchen, 2004; Burchell et al., 2010). Любое изменение функций митохондрий практически мгновенно сказывается на жизнедеятельности клеток. Поэтому не одно детальное изучение физиологического или патологического механизма не может быть проведено без исследования митохондрий.

Цель и задачи работы. В связи с вышесказанным, целью настоящей работы явилось изучение на различных клеточных моделях (первичных монокультурах кортикальных и гиппокампальпых астроцитов и микроглии, первичной со-культуры гиппокампальных и кортикальных нейронов и глии, гиппокампальных эксплантальных срезах) механизма гибели нейронов при действии ßA и участия в этом

процессе внутриклеточного кальция, митохондрий, активных форм кислорода и антиоксидантной системы клеток. В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

. с помощью флуоресцентных кальциевых зондов — Рига-2АМ и Р1ио-4 АМ - методом анализа изображения изучить действие различных форм Р-амилоида на состояние цитозолыюго Са2+ в клетке;

. методом ингибиторного анализа выявить структуры, ответственные за перераспределение кальция в клетке при ее стимуляции РА;

. изучить действие РА на содержание внутриклеточного

антиоксиданта глутатиона восстановленного; . исследовать действие РА на митохондриальный трансмембранный потенциал, используя катионный флуоресцентный зонд родамин 123 (1Ш23);

. при помощи различных зондов (БСБ и БНЕ) проверить влияние РА на производство АФК в нейронах, астроцитах и клетках микроглии.

. при помощи ингибиторного анализа и использования клеток, полученных из мозга трансгенных животных, определить источник производства свободных радикалов и механизм его стимуляции; . используя ингибиторы изученных нами процессов при действии рА, используя зонды на живые и мертвые клетки — Поес11з133342 и иодид пропидиума, определить их вклад в нейротоксичность РА;

Научная новизна. Впервые, используя метод анализа флуоресцентного изображения, показано избирательное действие рА на кальциевый гомеостаз астроцитов, но не нейронов в первичных со-культурах нейронов и глии, полученных из гиппокампа и коры головного мозга крыс и мышей, эксплантальных срезах гиппокампа. Проведен детальный анализ рА-индуцированного кальциевого сигнала в астроцитах. Обнаружено, что изменение внутриклеточной концентрации ионов кальция не обусловлено какой либо специальной рецепцией из внутриклеточных кальциевых депо, а связано с встраиванием полипептида в плазматическую мембрану астроцитов и клеток микроглии.

При помощи флуоресцентного зонда БИИрт впервые показана разница в уровне холестерина в плазмалемме гиппокампальных и кортикальных нейронов и астроцитов. Изменение концентрации холестерина в мембране нейронов и астроцитов при помощи ингибиторов и статипов показало, что для встраивания (ЗА в биологические мембраны необходим холестерин.

В настоящей работе обнаружена способность (ЗА вызывать различные формы митохондриальной деполяризации гиппокампальных и кортикальных астроцитов. Впервые на уровне целостной клетки показано быстрое и полное, циклоспорин А-зависимое изменение митохондриального потенциала при действии (ЗА.

При помощи специфических зондов для измерения активных форм кислорода дикарбофлуоресциина и дигидроэтидиума показано РА -индуцированное производство свободных радикалов в НАДФН оксидазе.

Впервые обнаружена способность ЛФК, произведенных в НАДФН оксидазе астроцитов, вызывать изменения в митохондриальном трансмембранном потенциале посредством активации ПАРП и потребления НАД, а так же за счет индукции открытия митохондриальной поры.

Обнаружено и при помощи Вестерн блот анализа и метода иммунофлуоресценции достоверно подтверждено наличие фермента НАДФН оксидазы в гиппокампальных и кортикальных астроцитах. Произведен анализ механизма стимуляции и регуляции этого фермента в астроцитах, клетках микроглии и клетках линии ВУ2 различными активаторами, включая рА. Впервые показано участие фермента НАДФН оксидазы астроцитов в рА-индуцированной гибели нейронов.

Впервые обнаружено межклеточное взаимодействие, когда Р-амилоид индуцированный кальциевый сигнал и изменения в митохондриальном мембранном потенциале в одном типе клеток (астроциты) может приводить к гибели другого (нейроны).

Научно-практическая значимость. В настоящее время активно ведется поиск как фармакологических, так и иных способов лечения и предупреждения болезни Альцгеймера. Данные, полученные в данной работе по влиянию рА на кальциевый сигнал, митохондриальный мембранный потенциал, уровень основного антиоксиданта центральной нервной системы глутатиона, а так же о влиянии полииептида на продукцию АФК в астроцитах и микроглии, могут позволить существенно расширить имеющиеся представления о возможных путях остановки гибели нейронов и дегенеративных процессов в головном мозге при болезни Альцгеймера.

Обнаружение НАДФН оксидазы и анализ механизма ее активации в различных клетках также может позволить предотвращать патологическое воздействие АФК в ЦНС, не подавляя при этом иммунитет.

Кроме того, обнаруженная в данной работе способность РА индуцировать открытие митохондриальной РТР и активацию НАДФН оксидазы может быть использовано в дальнейших их исследованиях.

Связь темы исследования с планом научных работ. Работа была финансирована грантом Королевского Научного общества Великобритании, Международным грантом организации The Wellcome Trust (Великобритания) и трехлетним проектным грантом этой же организации, а так же однолетним грантом CRDC.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на ежегодных съездах общества биофизиков (2003 - Сан-Аптонио, США; 2004- Балтимор, США; 2005 - Лонгбич, США; 2010 -Сан Франциско, США; 2013 - Филадельфия, США), конференциях Британского физиологического общества (2002, 2006, 2012 года — Лондон, Эдинбург, Великобритания), Европейском конгрессе физиологов (2003, Ницца, Франция), 2 Международном конгрессе Нейрорегенерации (2004, Рио-де-Жанейро, Бразилия), Гордоновской исследовательской конференции «Свободные радикалы» (2005, Вентура, США), Международной научной конференции «Рецепция и внутриклеточная сигнализация» (2005, Пущино, Россия). Съезде Европейского общества нейрохимиков (2005, Инсбрук, Австрия), Глиальном конгрессе (2013, Берлин, Германия), на конференции Британского биохимического общества «Роль астроцитов в

нейродегенерации» (Лондон, 2014). По материалам диссертации были проведены научные семинары в отделении физиологии Университетского колледжа Лондона (2005, Великобритания), отделении физиологии Кембриджского университета (2005, Великобритания), отделении физиологии и биофизики Калгарийского университета (2006, Канада), митохондриальном центре университета Ньюкасла (2007, Великобритания), в институте ИНСЕРМ (2008, Ницца, Франция), в университете Далхауси (2011, Галифакс, Канада), в Имперском колледже Лондона (2007, 2013, Лондон, Великобритания).

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 1.1.1 Болезнь Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера — нейродегенеративиое заболевание, являтощееся наиболее распространенной формой слабоумия. Поражает от 3% людей в возрасте 65 лет и до 30-35% в возрасте старше 85 лет, что в целом составляет более 20 миллионов (Spires, Hyman, 2005). Только по России в настоящее время общая численность больных, страдающих болезнью Альцгеймера, приближается к 1,4 миллиона человек (Гаврилова, 1999; Бачурин, 2000). Имеющиеся статистические данные дают основание считать данное заболевание, наряду с сердечно-сосудистыми и онкологическими заболеваниями, одной из наиболее серьезных медицинских проблем в мире.

Среди больных семейной формой болезнью Альцгеймера было идентифицировано большое количество патологических мутаций, однако эти мутации вызывают лишь 1 % из всех диагностированных случаев. Характерной особенностью болезни Альцгеймера является неуклонное прогрессирование расстройств памяти и высших корковых функций (Walsh, Selkoe, 2002). При поздних стадиях заболевания происходит полная потеря памяти, теряется способность отвечать на какие либо сигналы и изменение среды, теряется способность говорить и постепенно теряется способность к двигательному контролю. В результате, как и при других нейродегенеративных заболеваниях, пациенты погибают от вторичного симптома - потери дыхания.

Основными нейропатологическими и гистологическими характеристиками данного заболевания является наличие характерных внеклеточных старческих (сенильных) бляшек, внутриклеточных нейрофибриллярных филаментов (рисунок 1), а так же выраженная

Рисунок 1. А — Срез мозга больного болезнью Альцгеймера с ßA бляшками. Коричневые структуры являются иммунными метками с антителами к ßA. В Б показан срез мозга с нейрофибрилярными филаментами. Срез был обработан антителами к гиперфосфорилированному белку тау (темные перообразпые структуры внутри некоторых нервных клеток указаны стрелками) (Martin. 2004).

дегенерация нейронов преимущественно в области гиппокампа и базальных ядер Мейнарта. В плане нейромедиаторной специфичности болезнь Альцгеймера характеризуется выраженной деградацией холинэргической системы и нарушением функций ряда других нейромедиаторных систем, в частности, глутаматергической и серотопинергической. 11ейрофибриллярные филаменты формируются внутри клетки и содержат ассоциированный с микротрубочками белок тау. В норме тау способен связываться с тубулином па микротрубочках, помогая их сборке и стабильности. Tay при патологии становится гиперфосфорилированным. что приводит к его диссоциации от микротрубочек, распределению внутри нейрона, образуя ненормальную цепь филаментов и спаренный спиральный филамент

(Morishima, Ihara, 2002). Агрегаты перемещаются от аксонов к дендритам и телу клетки, где они занимают и модифицируют пространство, вызывая тем самым повреждение клетки. Основной компонент сенильных бляшек — находящийся в нерастворимой агрегированной форме нейротоксичным бета-амилоидный пептид (ßA) в трех изоформах: ßA 1-40, ßA 1-42 и ßAl-43 (Jarrett et al., 1993; Knowles et al., 2014).

1.1.2. Бета-амилоидный пептид

Роль ßA в развитии болезни Альцгеймера до сих пор вызывает споры, однако, чрезмерная аккумуляция его в виду перепродукции или сбоев в выводе этого пептида выглядит достаточной для возникновения заболевания. Все мутации, ассоциированные с болезнью Альцгеймера, связаны с белковым предшественником ßA (БПА) или пресиналинами, ферментами, вовлеченными в оборот БПА, что приводит к перепродукции ßA. Пациенты с синдромом Дауна имеют дополнительную копию хромосом, несущей ген для БПА, и это приводит к образованию бляшек и слабоумию в раннем возрасте. Однако, эксперименты, проведенные на БПА-трансгенных мышах (Chapman et al., 1999) показали, что поведенческие и электрофизиологические изменения могут происходить и до образования амилоидных бляшек. Возможным объяснением этому может послужить то, что патогенная форма ßA, приводящая к нарушению познавательских (когнитивных) функций может быть распространена и без образования бляшек (Snowdon, 1997; Golde, Janus, 2005). Несмотря на некоторые спорные моменты участия ßA в болезни Альцгеймера, его высокая нейротоксичпость подразумевает его

вовлеченность в развитие нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, наибольшей токсичностью обладает рА в олигомерной форме, а не в фибриллярной (присутствующей в бляшках), то есть р-амилоид может проявлять токсичность до появления фибриллярных агрегатов.

Бета- амилоид (рА), в нормальном состоянии растворимый пептид (4,3 кДа), состоящий из 39-43 аминокислот. Активным центром считается отрезок между 25 и 35 аминокислотами и именно он (в синтезированной форме) наиболее часто используется в исследованиях. Пептид с обратной последовательностью аминокислот 35-25 не нейротоксичен в любой форме. В клетке РА получается путем протеолиза белка предшественника амилоида (Кпо\у1е8 е1 а1., 2014).

БПА принадлежит к типу I трансмсмбранной семьи гликопротеинов, которые распространены во многих типах клеток. Ы-терминаль этого белка направлена во внеклеточное пространство или внутрь внутриклеточных органелл - аппарата Гольджи, эндоплазматического ретикулума, эндосом. С другой стороны, С-терминаль этого белка всегда расположена в цитоплазматической области. БПА чувствителен к нротсолизу иротеазами называемыми а, р или у секретазами. Они ответственны за продукцию рА — нормальный сценарий этого процесса предусматривает отщепление секретазами рА и оставление полипептида вБПА, относящемуся к внеклеточной части БПА. Наиболее распространенной формой РА при этом является 1-40 (в норме в течении жизни производится 90% рА 1-40 и 10% РА 1-42), но 1-42 наиболее активно производится при болезни Альцгеймера (8е1кое, 2004). рА может быть генерирован из БПА плазмалеммы и одновременно секретироваться в межклеточное пространство, в аппарате Гольджи в основном производится 40-амииокислотная форма

амилоида, в эндоплазматическом ретикулуме - преимущественно ßA 1 -42. В последних двух случаях, ßA остается внутри нейрона (Turner et al., 1996; Greenfield et al., 1999; Wilson et al., 1999). После образования в клетке растворимый, нормальный ßA остаётся нетоксичным. В последние годы получено достаточно большое количество фактов, свидетельствующих о прямой зависимости между агрегацией ßA и его нейротоксичностыо.

Молекулы ßA, в большинстве своём имеющие произвольную спиралевидную структуру, могут агрегировать последовательно в олигомеры с низкой молекулярной массой (3-6 единиц), максимально доходя до 24 (рисунок 2), затем короткие (<200 нм) гибкие протофибриллы и, наконец, устойчивые фибриллы - все в динамическом равновесии друг с другом. Фибриллы имеют высокий процент участков с ß конформацией, что является основой для их позитивного окрашивания с Конго Красным и теофлавином Т, и именно они являются классической нейротоксической формой ßA (Morgan et al., 2004). На растворение фибрилл направлены многие лекарственные препараты, а прививка против болезни Альцгеймера является иммунизацией фибриллярным антигеном. Олигомеры и протофибриллы так же токсичны и, возможно, именно они - основная токсическая форма в болезни Альцгеймера (Lambert et al., 1998; Walsh, Selkoe, 2004).

Удлинение филаментов

Агрегация

Малые олигомеры

Природные мономеры

Профибрилы

Филаменты

V

Гпобулы

А

димерпация

V

Природны е

Сцеп

Фибоилы

Рисунок 2. Взаимопревращения различных модификаций амилоида.

И действительно, более поздние исследования показали, что олигомерическая структура амилоида даже более токсична для клеток мозга при болезни Альцгеймера, чем фибриллы и обладающие низкой молекулярной массой участки рА (Kayed et al., 2004; Demuro et al., 2005; Makin, Serpell, 2005). Но тем не менее сложно выделить какую либо конформацию РА - все они находятся в динамическом

равновесии и фибриллы, например, образуют резервуар токсических олигомеров. Среди факторов, активирующих переход растворимого РА в агрегированные формы, можно выделить низкие показатели рН, окислительный стресс, присутствие основных метаболитов фосфолипидов (Dyrks et al., 1992; Klunk et al., 1997). Необходимым условием для агрегации любой из форм РА является его связывание с ионами тяжелых металлов (Atwood et al., 1998; Bush, 2003; Faller et al., 2014). По способности преципитировать рА, ионы можно поставить в ряд:

Cu2+ > Fe3f > Zn2+

Даже следовое количество металлов может промотировать агрегацию рА в а-спиральную конформацию, в то время как высокие концентрации ионов Zn2+ (и в меньшей степени Си2+) приводят к образованию p-фибриллярной конформации. От концентрации данных ионов в мозгу зависит образование амилоидных бляшек — добавление в пищу трансгенных мышей (модель болезни Альцгеймера) хелатора ионов тяжелых металлов клиохинола предотвращало агрегацию амилоида и образование фибрилл (Cherny et al., 2001). Следует отметить, что рядом исследователей было показано, что даже неглобулярная и нефибриллярная формы РА 1-40, образующиеся в клетках при нормальном метаболизме и при заболевании могут так же

вызывать патологические изменения во взрослых человеческих фибробластах. Глобулярная и нефибриллярная форма РА1-40 формирует ионные каналы, проницаемые для ионов Са2+, что по своей сути уже может быть цитотоксичио ввиду кальциевой дерегуляции в клетках (Zhu et al., 2000). Суммируя вышесказанное, можно сказать, что многочисленные токсические формы амилоида могут оказывать токсическое действие, причем каждый по присущему ему механизму.

Механизм, приводящий к гибели нейронов при болезни Альцгеймера, до сих пор не выяснен. Эксперименты in vivo показали, что при действии РА может быть задействовано несколько путей, способных привести к повреждению клетки: оксидативный стресс, дисфункция митохондрий, нарушение Са -гомеостаза, продукция NO, активация микроглии и многие другие процессы, однако последовательность этих процессов достаточно спорна.

1.1.3. рА и кальциевый гомеостаз

Несмотря на достаточно большое количество публикаций о влиянии РА на кальциевый гомеостаз, ни в одной из них не был сделан детальный анализ как самого pA-стимулированного Са2+-сигнала, так и его связи с нейротоксичностыо. Так, для РА показана способность активировать потенциал-чувствительные Са2^-каналы в различных типах клеток: в клетках нейробластомы пептид увеличивает амплитуду юка через L-тип Са -канала (Но et al., 2001). Активация данного типа каналов амилоидом показана и для гиппокампальных нейронов (Rovira et al., 2002), причем только коротким пептидом РА 25-35, а для РА 1-40 показана способность активировать N-тин каналов, ассоциируемых с

высвобождением трансмиттеров, и гибели клеток вследствие глутаматной перегрузки. Другой группой (Green, Peers, 2001) показано увеличение амплитуды кальциевого тока в L-типе каналов как коротким ßA 25-35, так и ßA 1-40, а также эффект на глутаматные рецепторы не NMDA-типа (Blanchard et al., 1997). В противоположность этим публикациям показано (Kasparova et al., 2001), что в клетках нейробластомы ßA подавляет ток через N-тип каналов и предполагается, что данный пептид подавляет выброс нейромедиаторов и это приводит к повреждению синаптической активности. Данные о влиянии ßA на [Са2+]с астроцитов не менее противоречивы - некоторые авторы утверждают об увеличении внутриклеточной концентрации кальция амилоидом (Stix and Raiser, 1998), другие, напротив, об уменьшении (Meske et al., 1998). Несмотря на противоречивость в результатах, вышеперечисленные авторы утверждают о прямом воздействии ßA на канальную проводимость и кальциевую сигнализацию. Однако, в первичной культуре кортикальных нейронов показана зависимость кальциевого сигнала от присутствия антиоксидантов — предполагая, что вызванный ßA оксидативиый стресс образует поры в мембранах клеток, что и ведёт к изменению [Са2+]с (Huang et al., 2000). То, что влияние ßA на различные типы каналов зависит от наличия активных форм кислорода, было показано различными группами, например, способность ßA ослаблять действие ацетилхолина на метаботропный Са2+-сигнал может быть заблокирована антиоксидантами (Kelly et al., 1996). Интересно, что хроническая деполяризация нейронов высокой концентрацией ионов калия защищала клетки от токсического действия ßA (Pike et al., 1996). Учитывая противоречивость данных о влиянии ßA на различные

ионные каналы, наиболее подтвержденной выглядит способность амилоида формировать каналы на различных мембранах. 1.1.4. Формирование ионных каналов амилоидом Ариспе (Arispe et al., 1993; 1996) первым продемонстрировал способность РА формировать каналы на бислойных липидных мембранах, и что данные каналы могут быть заблокированы трисом и ионами алюминия (А13+) и Zn2+. Эти каналы обладают достаточно высокой катионной селективностью (РК+ = 11 РСГ), потенциал-независимы, могут проводить ионы Са2+ и могут быть достаточно большими -свыше 5 hS. Для данных каналов на БЛМ был показан следующий ряд селективности: Cs2+ > Li+ > Са2+ = К+

В первые годы после открытия этих каналов, в некоторых лабораториях возникали трудности с воспроизводством данных экспериментов, пока не была показана прямая зависимость агрегации РА и его способности формировать каналы (Kagan et al., 2002). Способность пептида встраиваться в мембраны и формировать Са -проводящий канал была показана на липосомах и подтверждена при помощи иммунофлуоресценции (Rhee et al., 1998). Позже была показана мультимерная структура канала на искуственных мембранах при помощи атомного микроскопа, а также то, что рА может производить изменения [Са2+]с эндотелиальных клеток, которые полностью зависимы от входа внешнего Са2+ (Lin et al., 2001; Demuro et al., 2011). Лизирующий и разрушительный эффект каналов на мембраны в настоящее время может наблюдаться даже при помощи конфокальной микроскопии благодаря утечке маркеров из клеточной мембраны (Ambroggio et al., 2005). Несмотря на то, что только РА 1-40 и рА 1-42 являются формами пептида, присущими амилоидным

бляшкам при болезни Альцгеймера, способность образовывать поры на мембранах была показана и для коротких пептидных участков амилоида. Эти каналы имели несколько отличные характеристики по сравнению с каналами, сформированными из РА 1-40 или рА1-42. Так, например, для пор из РА 25-35 свойственна зависимость от потенциала и умеренная катионная селективность. Интересно, что даже для очень короткой формы — РА 31-35 - показана способность формировать каналы (Ка£ап е1 а1., 2004).

Анализ встраивания РА1-40 в липидные мембраны показал четыре различных типа ионных каналов в зависимости от их проводимости, кинетики, селективности и фармакологических свойств (Коипе еЬ а1., 2001; 1^ап а а1., 2004). Это :

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Абрамов, Андрей Юрьевич, 2014 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

♦> Андреев А.Ю., Кушнарева Ю.Е., Старков A.A. Митохондриальный метаболизм активных форм кислорода.// Биохимия. 2005. Т.70. N.2. С. 246-264.

❖ Бачурин С.О. Медико-химические подходы к направленному поиску препаратов для лечения и предупреждению болезни Альцгеймера.// Вопросы медицинской химии. 2001. Т. 2. С. 337.

К* Башкатова В.Г., Раевский К.С. Оксид азота в механизмах повреждения мозга, обусловленных нейротоксическим действием глутамата (обзор). // Биохимия. 1998. Т. 63. N. 7. С. 1020-1028.

❖ Болдырев A.A. Окислительный стресс и мозг.// Соросовский образовательный журнал. 2001. Т. 7. N. 4. С. 21-28.

❖ Владимиров Ю.А. Свободные радикалы в биологических системах. // Соросовский Образовательный Журнал. 2000. N 6. С. 2532.

♦♦♦ Гаврилова С.И. Материалы 2-й Российской конференции «Болезнь Альцгеймера и старение: от нейробиологии к терапии».// Москва.1999. С. 25-44.

❖ Гривенникова В.Г., Виноградов А.Д. Генерация активных форм кислорода митохондриями.// Успехи биологической химии. 2013. Т. 53. С. 245-296.

❖ Осипов А.П., Якутова Э.Ш., Владимиров Ю.А. Образование гидроксильных радикалов при взаимодействии

гипохлорита с ионами железа.// Биофизика. 1993. Т. 38. N. 3. С. 390396.

*> Рубцов A.M. Молекулярные механизмы регуляции активности Са-каналов саркоплазматического ретикулума, утомление мышц и феномен Северина. // Биохимия. 2001. Т. 66. N. 10. С. 1401 -1414.

❖ Скулачев В. Рассказы о биоэнергетике.// 1982. Молодая Гвардия С. 1-190.

❖ Ткачук В.А. Мембранные рецепторы и внутриклеточный кальций //Биол.мембраны.1999.Т. 16. N. 2. С. 212-230.

❖ Ходоров Б.И. Механизмы нарушения кальциевого гомеостаза нейронов головного мозга при токсическом воздействии глутамата// Биол.мембраны. 2000. Т.17. № 2. С. 117-127.

❖ Чазов Е.И., Меньшиков М.Ю., Ткачук В.А. Нарушения рецепции и внутриклеточной сигнализации при гипертензии.//Успехи физиологических наук. 2000. N.31. С. 3-17.

❖ Шевцова И.Ф., Киреева Е.Г., Бачурин С.О. Эффект р-амилоидного белкового фрагмента 25-35 на неселективную проницаемость митохондрий.// Бюллетень Экспериментальной биологии и медицины. 2001. Т. 132. С.1173-1176.

❖ Abramov A.Y. and Duchen M.R. Mechanisms underlying the loss of mitochondrial potential in glutamate exitotoxisity.// Biochemica et Biophysica Acta. 2008. Vol. 1777. N. 7-8. P.953-964.

❖ Abramov A.Y., Fraley C., Diao C.T., Winkfein R., Colicos M.A., Duchen M.R., French R.J. and Pavlov E.V. Targeted polyphosphotase expression alters mitochondrial metabolism and inhibits

calcium-dependent cell death.// Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007. Vol. 104. P. 18091-18096.

❖ Ambroggio E.E., Kim D.H., Separovic F., Barrow C.J., Barnham K.J., Bagatolli L.A. and Fidelio G.D. Surface behavior and lipid interaction of Alzheimer beta-amyloid peptide 1-42: a membrane-disrupting peptide. // Biophys. J. 2005. Vol. 88. N.4. P. 2706-2713.

❖ Anandatheerthavarada H.K., Biswas G., Robin M.A. and Avadhani N.G. Mitochondrial targeting and a novel transmembrane arrest of Alzheimer's amyloid precursor protein impairs mitochondrial function in neuronal cells. Hi. Cell Biol. 2003. Vol. 161.P. 41-54.

❖ Arispe N., Rojas E. and Pollard Il.B. Alzheimer disease amyloid □ protein forms calcium channels in bilayer membranes: blockade by tromethamine and aluminum.// Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1993. Vol. 90 P.567-571.

❖ Arispe N., Pollard H.B. and Rojas E. Zn2+ interaction with Alzheimer amyloid P protein calcium channels.// Proc. Nat. Acad. Sci. U.S.A. 1996. Vol.93. P.1710-1715.

❖ Arispe N. and Doh M. Plasma membrane cholesterol controls the cytotoxisity of Alzheimer's disease A(3P (1-40) and ApP (1-42) peptides.// FASEB J. 2002. Vol.16 P.1526-1536.

❖ Askanas V., McFerrin J., Baque S., Alvarez R.B., Sarkozi E. and Engel W.K. Transfer of P-amyloid precursor protein gene using adenovirus vector causes mitochondrial abnormalities in cultured normal human muscle.//Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1996. Vol.93 P.1314-1319.

❖ Atwood C.S., Moir R.D., Huang X., Scarpa R.C., Bacarra N.M., Romano D.M., Hartshorn M.A., Tanzi R.E. and Bush A.I. Dramatic aggregation of Alzheimer AP by Cu(II) is induced by conditions

representing physiological acidosis.// J. Biol. Chem. 1998. Vol. 273. P. 12817-12826.

❖ Ahluwalia J., Tinker A., Clapp L.PI., Duchen M.R., Abramov A.Y., Pope S., Nobles M. and Segal A.W. The large-conductance Ca -activated K+ channel is essential for innate immunity. Nature. 2004. Vol.427 P.853-858.

❖ Bakeeva L.E., Chentsov Y.S. and Skulachev V.P. Mitochondrial framework (reticulum mitochondriale) in rat diaphragm muscle.//Biochim. Biophys. Acta. 1978.Vol.501 N.3 P. 349-369.

❖ Banfi B., Molnar G., Maturana A., Steger K., Hegedus B., Demaurex N. a nd Krause K.H. A Ca2+-activated NADPH oxidase in testis, spleen, and lymph nodes.// J. Biol. Chem. 1996. Vol.276 P.37594-38601.

❖ Barondeau D.P., Kassmann C.J., Bruns C.K., Tainer J.A. and Getzoff E.D. Nickel superoxide dismutase structure and mechanism.// Biochemistry. 2004. Vol. 43. P.803 8-8047.

❖ Baughman J.M., Perocchi F., Girgis H.S., Plovanich M., Belcher-Timme C.A., Sancak Y., et al. Integrative genomics identifies MCU as an essential component of the mitochondrial calcium uniporter.// Nature 2011. Vol.476. P. 341-345.

❖ Behrend L., Henderson G.and R.M. Zwacka. Reactive oxygen species in oncogenic transformation.// Biochem. Soc. Trans. 2003. Vol.31.

P. 1441-1444.

❖ Benzi G. and Moretti A. Are reactive oxygen species involved in Alzheimer's disease?// Neurobiol. Aging. 1995. Vol.16. P. 661-674.

❖ Bernardi P. Mitochondrial transport of cations: channels, exchangers, and permeability transition.//Physiol. Rew. 1999. Vol.79. N.4. P.l 127-1155.

❖ Berridge M.J., Lipp P., Bootman M. The versality and universality of calcium signaling.// Mol. Cell Biol. 2000. Vol.1. P. 11-21.

♦> Beutner G., Sharma V.K., Giovannucci D.R., Yule D.I. and Sheu S.S. Identification of a ryanodine receptor in rat heart mitochondria.// J. Biol. Chem. 2001. Vol.276. N.24. P. 21482-21488.

❖ Bianca V.D., Dusi S., Bianchini E., Dal Pra I. and Rossi F. beta-Amyloid activates the 0-2 forming NADPH oxidase in microglia, monocytes, and neutrophils. A possible inflammatory mechanism of neuronal damage in Alzheimer's disease.// J. Biol. Chem. 1999. Vol.274. P. 15493-15499.

❖ Biber K., Owens T. and Boddeke E. What is microglia neurotoxicity.// Glia. 2014. Vol. 62. N. 6. P. 841-854.

❖ Bishop A. L. and Hall A. Rho GTPases and their effector proteins.// Biochem. J. 2000. Vol.348. P. 241-255.

❖ Blanchard B.J., Konopka G., Russell M. and Ingram V.M. Mechanism and prevention of neurotoxicity caused by p-amyloid peptides: relation to Alzheimer's disease.// Brain Res. 1997. Vol.776. P. 40-50.

❖ Blass J.P. and Gibson S.A. The role of oxidative abnormalities in the pathophysiology of Alzheimer's disease.// Rev. Neurol. Paris. 1991. Vol.147. P. 513-525.

❖ Boitier E., Rea R. and Duchen M.R. Mitochondria exert a negative feedback on the propagation of intracellular Ca2+ waves in rat cortical astrocytes.//J. Cell Biol. 1999. Vol.145. P.795-808.

♦> Brand M.D. The stoichiometry of the exchange catalysed by the mitochondrial calcium/sodium antiporter.// Biochem. J. 1985. Vol.229. P. 161-166.

❖ Brennan A.M., Suh S.W., Won S.J. NADPH oxidase is the primary source of superoxide induced by NMDA receptor activation.// Nat. Neurosci. 2009. Vol. 12. P. 857-863

❖ Budd S.L., Castilho R.F. and Nicholls D.G. Mitochondrial membrane potential and hydroethidine-monitored superoxide generation in cultured cerebellar granule cells.// FEBS Lett. 1997. Vol.415 .P.21-24.

❖ Burchell V.S., Gandhi S., Deas E., Wood N.W., Abramov A.Y. and Plun-Favreau H. Targeting mitochondrial dysfunction in neurodegenerative disease.// Expert. Opin. Ther. Targets. 2010. V. 14. N. 5. P. 497-511.

❖ Burton G.W. and Ingold K.U. Vitamin E as an in vitro and in vivo antioxidant.// Ann. NY Acad. Sci. 1989. Vol.570. P.7-22.

❖ Bush A.I. The metallobiology of Alzheimer's disease.// Trends in Neuroscience. 2003. Vol.26. N.4. P. 207-214.

❖ Canevari L., Clark J.B. and Bates T.E. |3-amyloid fragment 25-35 selectively decreases complex IV activity in isolated mitochondria.// FEBS Lett. 1999. Vol.457. P.131-134.

❖ Carafoli E., Tiozzo R., Lugli G., Crovetti F. and Kratzing C. The release of calcium from heart mitochondria by sodium.// J. Mol. Cell Cardiol. 1974. Vol.6. P.361-371.

❖ Carafoli E. Intercellular calcium homeostasis.// Annu. Rev. Biochem. 1987. Vol. 56. P. 395-433.

❖ Carafoli E. The Na+/Ca2+ exchanger of the plasma membrane.// J. Biol. Chem. 1997. Vol. 267. P. 2115-2118.

❖ Cardoso S.M., Santos S., Swerdlow R.H. and Oliveira C.R. Functional mitochondria are required for amyloid p-mediated neurotoxicity.// FASEB J. 2001. Vol.15. P.1439-1441.

Carr A. and B. Frei B. Does Vitamin C act as a pro-oxidant under physiological conditions?// FASEB J. 1999. Vol.13. P. 1007-1024.

❖ Casley C., Land J., Sharpe M., Clark J., Duchen M. and Canevari L. |3-Amyloid fragment 25-35 causes mitochondrial dysfunction in primary cortical neurons.// Neurobiol. Dis. 2002a. Vol.10. P. 258-267.

❖ Casley C.S., Canevari L., Land J.M., Clark J.B and Sharpe M.A. (3-Amyloid inhibits integrated mitochondrial respiration and key enzyme activities.// J. Neurochem. 2002b. Vol. 80. P.91-100.

❖ Caspersen C., Wang N., Yao J., Sosunov A., Chen X., Lustbader J. W., Xu H. W„ Stern D., McKhann G. and Yan S. D. Mitochondrial Abeta: a potential focal point for neuronal metabolic dysfunction in Alzheimer's disease.// FASEB J. 2005. Vol.19. P.2040-2041.

❖ Chinopoulos C., Tretter L. and Adam-Vizi V. Depolarization of in situ mitochondria due to hydrogen peroxide-induced oxidative stress in nerve terminals: inhibition of alpha-ketoglutarate dehydrogenase.// J. Neurochem. 1999. Vol.73. P. 220-228.

❖ Chance B., Sies H. and Boveris A. Hydroperoxide metabolism in mammalian organs.// Physiol. Rev. 1979. Vol.59. P.527-605.

❖ Charles A.C., Merrill J.E., Dirksen E.R. and Sanderson M.J. Intercellular signaling in glial cells: calcium waves and oscillations in response to mechanical stimulation and glutamate.// Neuron. 1991. Vol.6. P.983-992.

❖ Chandrasekaran K., Hatanpaa K., Brady D.R., and Rapoport S.I. Evidence for physiological down-regulation of brain oxidative

phosphorylation in Alzheimer's disease.// Exp. Neurol. 1996. Vol.142. P.80-88.

♦:♦ Cherny R.A., Atwood C.S., Xilinas M.E., Gray D.N., Jones W.D., McLean C.A., Barnham K.J., Volitakis I., Eraser F.W., Kim Y., Huang X, Goldstein L.E., Moir R.D., Lim J.T., Beyreuther K., Zheng H., Tanzi R.E., Masters C.L. and Bush A.I. Treatment with a copper-zinc chelator markedly and rapidly inhibits beta-amyloid accumulation in Alzheimer's disease transgenic mice.// Neuron. 2001. Vol.30. P.665-676.

❖ Chapman P.F., White G.L., Jones M.W., Cooper-Blacketer D., Marshall V.J., Irizarry M., Younkin L., Good M.A., Bliss T.V.P., Hyman B.T., Younkin S.G. and Hsiao K.K. Impaired synaptic plasticity and learning in aged amyloid precursor protein transgenic mice.// Nature Neurosci. 1999. Vol.2. P.271-276.

❖ Chauhan NB. Membrane dynamics, cholesterol homeostasis, and Alzheimer's disease.// J. Lipid Res. 2003. Vol.44. N.l 1. P.2019-29.

❖ Crompton M. The mitochondrial permeability transition pore and its role in cell death.// Biochem. J. 1999. Vol.341. N.2. P.233-249.

❖ Crompton M. Mitochondrial intermembrane junctional complexes and their role in cell death.// J. Physiol. London. 2000. Vol.529. P.11-21.

❖ Cuajungco M.P., Goldstein L.E., Nunomura A., Smith M.A., Lim J.T., Atwood C.S., Huang X., Farrag Y.W., Perry G. and Bush A.I. Evidence that the beta-amyloid plaques of Alzheimer's disease represent the redox-silencing and entombment of abeta by zinc.// J. Biol. Chem. 2000. Vol.275. P.19439-19442.

❖ Currie K.P. and Fox A.P. Comparison of N- and P/Q-typc voltage-gated calcium channel current inhibition.// J. Neurosci. 1997. Vol.17. P.4570-4579.

❖ DeCoursey T.E. During the respiratory burst, do phagocytes need proton channels or potassium channels, or both?// Sci. STKE. 2004. Vol.233. P. 21.

❖ De Giorgi F., Lartigue L., Bauer M.K., Schubert A., Grimm S., Hanson G.T., Remington S.J., Youle R.J. and Ichas F. The permeability transition pore signals apoptosis by directing Bax translocation and multimerization.// FASEB J. 2002. Vol.16. N.6. P.607-609.

❖ Dekker L.V., Leitges M., Altschuler G., Mistry N., McDermott A., Roes J. and Segal A.W. Protein kinase C-beta contributes to NADPH oxidase activation in neutrophils.// Biochem J. 2000. Vol.347. P.285-9.

❖ DeLeo F. R., Burritt J. B., Yu L., Jesaitis A. J., Dinauer M. C. and Nauseef W.M. Processing and maturation of flavocytochrome b558 include incorporation of heme as a prerequisite for heterodimer assembly.// J. Biol. Chem. 2000. Vol.275. P.13986-13993.

❖ Demuro A., Mina E., Kayed R., Milton S.C., Parker I. and Glabe C.G. Calcium dysregulation and membrane disruption as a ubiquitous neurotoxic mechanism of soluble amyloid oligomers.// J Biol Chem. 2005 Vol.280. N.17. P. 17294-300.

❖ Demuro A., Smith M. and Parker, I. Single-channel Ca2+ imaging implicates Abetal-42 amyloid pores in Alzheimers disease pathology. The Journal of Cell Biology. 2011. Vol. 195. P. 515-524.

❖ De Stcfani D., Raffaello A., Teardo E., Szabo I., and Rizzuto R. A forty-kilodalton protein of the inner membrane is the mitochondrial calcium uniporter.// Nature 2011. Vol.476. P.336-340.

❖ Doussiere J., Pilloud M. C. and Vignais P. V. Activation of bovine neutrophil oxidase in a cell free system: GTP-dependent formation of a complex between a cytosolic factor and a membrane protein. Biochem. Biophys.// Res. Commun. 1988. Vol.152. P.993-1001.

❖ Drabikowski W., Lagwinska E. and Sarzala M.G. Filipin as a fluorescent probe for the location of cholesterol in the membranes of fragmented sarcoplasmic reticulum.// Biochim. Biophys. Acta -Biomembranes. 1973. Vol.291. P.61-70.

❖ Dringen R. Metabolism and function of glutathione in brain.// Progr. Neurobiol. 2000. Vol.62. P.649-671.

❖ Dringen R. and Gutterer J.M. Glutathione reductase from bovine brain.// Methods Enzymol. 2002. Vol.348. P.281-288.

❖ Dringen R. and Hirrlinger J. Glutathione Pathways in the brain.//Biol. Chem. 2003. Vol.384. P.505-516.

❖ Droge W. Free radicals in the physiological control of cell function.// Physiol. Rev. 2002. Vol.82. P.47-95.

❖ Du H. and Yan S.S. Mitochondrial medicine for neurodegenerative diseases.// Int. J Biochem. Cell Biol 2010. Vol.42. P.560-572.

❖ Du H., Guo L., Zhang W., Rydzewska M. and Yan S. Cyclophilin D deficiency improves mitochondrial function and learning/memory in aging Alzheimer disease mouse model. 2011.// Neurobiology of Aging. 2011. Vol.32. N.3. P.398^106.

❖ Duchen M.R. Ca -dependent changes in the mitochondrial energetics in single dissociated mouse sensory neurons.// Biochem. J. 1992. Vol. 283. P. 41-50.

❖ Duchen M.R. Contributions of mitochondria to animal physiology: from homcostatic sensor to calcium signalling and cell death.// J. Physiol. London. 1999. Vol.516 P. 1-17.

❖ Duchen M.R. Mitochondria and calcium: from cell signalling to cell death.// J. Physiol. London. 2000. Vol.529. P.57-68.

❖ Duchen M.R. Mitochondria in health and disease: perspectives on a new mitochondrial biology.// Mol. Aspects Med. 2004. Vol. 25. N. 4. P.365-451.

❖ Durell S.R., Guy H.R., Arispe N., Rojas E. and Pollard H.B. Theoretical models of the ion channel structure of amyloid beta-protein.// Biophys J. 1994. Vol.67. N.6. P.2137-45.

❖ El Benna J., Faust L. P. and Babior B. M. The phosphorylation of the respiratory burst oxidase component p47phox during neutrophil activation: phosphorylation of sites recognized by protein kinase C and by proline-directed kinases.// J. Biol. Chem. 1994. Vol.269. P. 23431-23436.

❖ El Benna J., Faust R. P., Johnson J. L. and Babior B. M. Phosphorylation of the respiratory burst oxidase subunit p47phox as determined by two-dimensional phosphopeptide mapping: phosphorylation by protein kinase C, protein kinase A, and a mitogen-activated protein kinase.//J. Biol. Chem. 1996. Vol.271. P. 6374-6378.

❖ El Khoury J.B., Moore K.J., Means T.K., Leung J., Terada K., Toft M., Freeman M.W., and Luster A.D. CD36 mediates the innate host response to p-amyloid.// J. Exp. Med. 2003. Vol.197. P. 1657-1666.

❖ Faller P., Hureau C., and La Penna G. Metal Ions and Intrinsically Disordered Proteins and Peptides: From Cu/Zn Amyloid-P to General Principles.// Acc. Chem. Res. 2014. [Epub ahead of print]

❖ Fink B.D., Reszka K.J., Herlein J.A., Mathahs M.M., Sivitz W.I. Respiratory Uncoupling by UCP1 and UCP2 and Superoxide Generation in Endothelial Cell Mitochondria.// Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. 2004. Vol.31

❖ Gabig T. G., English D., Akard L. P. and Schell M. J. Regulation of neutrophil NADPH oxidase activation in a cell-free system by guanine nucleotides and fluoride: evidence for participation of a pertussis and cholera toxin-insensitive G protein.// J. Biol. Chem. 1987. Vol.262. P. 1685-1690.

❖ Gabuzda D., Busciglio J., Chen L.B., Matsudaira P. and Yankner B.A. Inhibition of energy metabolism alters the processing of amyloid precursor protein and induces a potentially amyloidogenic derivative.// J. Biol. Chem. 1994. Vol. 269. P. 13623-13628.

❖ Gandhi S., Wood-Kaczmar A., Yao Z., Plun-Favreau H., Deas E., Klupsch K., Downward J., Latchman D.S., Tabrizi S.J., Wood N.W, Duchen M.R. and Abramov A.Y. PINK1 associated Parkinson's disease is caused by neuronal vulnerability to calcium induced cell death.// Molecular Cell. 2009. Vol. 33. N. 5. P.627-638.

❖ Gandhi S. and Abramov A.Y. Mechanism of oxidative stress in neurodegeneration.// Oxid. Med. Cell Longev. 2012. Vol.2. P. 428010.

❖ Gao B. Functional properties of voltage-dependent calcium channel.//J. Biol. Chem. 2000.V. 275. P. 12237-12242.

❖ Gehrmann J., Yao D.L., Bonetti B., Brenner M., Bondy C., Wekerle H., Kreutzberg G.W. and Webster H.F. Astrocytes upregulate glial fibrillary acidic protein (GFAP), but not insulin-like growth factor-I (IGF-I) during experimental autoimmune neuritis (EAN).// Brain Pathol. 1995. V. 5. P.l-10.

❖ Gleichmann M. and Mattson M.P. Neuronal calcium homeostasis and dysregulation.// Antioxid. Redox. Signal. 2011. Vol. 14. N. 7. P.1261-1273.

❖ Golde T.E. and. Homing J. C. in on intracellular Abeta?// Neuron. 2005. Vol. 45. P.639-642.

❖ Granger D.N., Rutili G. and McCord J.M. Role of superoxide in feline intestinal ischemia.// Gastroenterology. 1981. Vol.81. P.22-29.

❖ Grant S.M., Shankar S.L., Chalmers-Redman R.M., Tatton W.G., Szyf M., and Cuello A.C. Mitochondrial abnormalities in neuroectodermal cells stably expressing human amyloid precursor protein (hAPP751).// Neuroreport. 1999. Vol.10. P.41-46.

❖ Gibson G.E., Zhang H., Sheu K.F., Bogdanovich N., Lindsay J.G., Lannfelt L., Vestling M. and Cowburn R.F. a-ketoglutarate dehydrogenase in Alzheimer brains bearing the APP670/671 mutation.// Ann. Neurol. 1998. Vol.44. P. 676-681.

❖ Green K.N. and Peers C. Amyloid (3- peptides mediate hypoxic augmentation of Ca2+ channels.// J. Neurochem. 2001. Vol.77. P.953-956.

Greenfield J.P., Tsai J., Gouras G.K., Hai B., Thinakaran G., Checler F., Sisodia S.S., Greengard P. and Xu H. Endoplasmic reticulum and trans-Golgi network generate distinct populations of Alzheimer p-amyloid peptides.// Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1999. Vol. 96. P. 742-747.

❖ Grinberg L.N. and Samuni A. Nitroxide stable radical prevents primaquine-induced lysis of red blood cell.// Biochim. Biophys. Acta. 1994. Vol.1201. P. 284-288.

❖ Groemping Y. and Rittinger K. Activation and assembly of the NADPH oxidase: a structural perspective.// Biochem. J. 2005. Vol. 386. N. 3. P.401-16.

❖ Grynkiewicz G., Poenie M. and Tsien R.Y. A new generation of Ca2+ indicators with greatly improved fluorescence properties.// J. Biol. Chem. 1985. Vol.260. P.3440-3450

❖ Gunter T.E., Buntinas L., Sparagna G., Eliseev R. and Gunter K., Mitochondrial calcium transport: mechanisms and functions.// Cell Calcium 2000. Vol.28. P. 285-296.

❖ Guthrie P.B., Knappenberger J., Segal M., Bennett M.V., Charles A.C. and Kater S.B. ATP released from astrocytes mediates glial calcium waves.//J. Neurosci. 1999. Vol.19. N.2. P.520-8.

❖ Halestrap A. Biochemistry: A pore way to die.// Nature. 2005. Vol.434. P. 578-579.

❖ Halliwell B. Oxidative stress and neurodegeneration: where are we now?// J. Neurochem. 2006. Vol.97. P.1634-1658.

❖ Harris C.M. and Massey V. The oxidative half-reaction of xanthine dehydrogenase with NAD; reaction kinetics and steady-state mechanism.// J. Biol. Chem. 1997. Vol.272. P. 28335-28341.

❖ Harrison R. Structure and function of xanthine oxidoreductase: where are we now?// Free Rad. Biol. Med. 2002.Vol.33. N.6. P.774-797.

❖ He L.M., Chen L.Y., Lou X.L., Qu A.L., Zhou Z. and Xu T. Evaluation of P-amyloid peptide 25-35 on calcium homeostasis in cultured rat dorsal root ganglion neurons.// Brain Research 2002. Vol.939. P.65-75.

❖ Henderson L.M., Chappell J.B. and Jones O.T.G. The superoxide-generating NADPH oxidase of human neutrophils is electrogenic and associated with an H+ channel.// Biochem. J. 1987. Vol.246. P.325-329.

❖ Ilirai K., Aliev G., Nunomura A., Fujioka H., Russell R.L., Atwood C.S., Johnson A.B., Kress Y., Vinters H.V., Tabaton M., Shimohama S., Cash A.D., Siedlak S.L., Harris P.L., Jones P.K., Petersen R.B., Perry G., and Smith M.A. Mitochondrial abnormalities in Alzheimer's disease.// J. Neurosci. 2001. Vol.21. P. 3017-3023.

❖ Hitt N.D. and Kleinberg M.E. Identification of neutrophil NADPH oxidase proteins gp91phox, p22phox p67phox and p47phox in mammalian species.// Am. J. Vet. Res. 1996. Vol.57. P. 672-676.

❖ Ho R., Ortiz D. and Shea T.B. Amyloid-P promotes calcium influx and neurodegeneration via stimulation of L voltage-sensitive calcium channels rather than NMDA channels in cultured neurons.// J. Alzheimers Dis. 2001. Vol.3. P. 479-483.

❖ Huang H.M., Ou H.C. and Hsieh S.J. Antioxidants prevent amyloid peptide-induced apoptosis and alteration of calcium homeostasis in cultured cortical neurons.// Life Sci. 2000. Vol.66. P. 1879-1892.

❖ Husemann J. and Silverstein S.C. Expression of scavenger receptor class B, type I, by astrocytes and vascular smooth muscle cells in normal adult mouse and human brain and in Alzheimer's disease brain.// Am. J. Pathol. 2001. Vol.158. P. 825-832.

❖ Ibanez V., Pietrini P., Alexander G.E., Furey M.L., Teichberg D., Rajapakse J.C., Rapoport S.I., Schapiro M.B. and Horwitz, B. Regional glucose metabolic abnormalities are not the result of atrophy in Alzheimer's disease.//Neurology. 1998. Vol. 50. P.l585-1593.

❖ Isogai Y., Iizuka T. and Shiro Y. The mechanism of electron donation to molecular oxygen by phagocytic cytochrome b558.// J. Biol. Chem. 1995. Vol.270. P. 7853-7857.

❖ Jana A. and Pahan K. Fibrillar |3-amyloid peptides kill primary human neurons via NADPH oxidase-mediated activation neutral sphingomyelinase.//J. Biol. Chem. 2004. V.279. N.49. P. 51451-51459.

❖ Janaky R., Ogita K., Pasqualotto B.A., Bains J.S., Oja S.S., Yoneda Y. and Shaw C.A. Glutathione and signal transduction in the mammalian CNS.// J. Neurochem. 1999. Vol.73. N.3. P.889-902.

❖ Janaky R., Varga V., Hermann A., Saransaari P. and Oja S.S. Mechanisms of L-cysteine neurotoxicity.// Neurochem Res. 2000 Vol.25 N. 9-10. P.1397-405.

❖ Jung D.W., Baysal K. and Brierley G.P. The sodium-calcium antiport of heart mitochondria is not electroneutral.// J. Biol. Chem. 1995. Vol.270 P. 672-678.

❖ Jarrett J.T., Berger E.P. and Lansbury P.T. Jr. The C-terminus of the beta protein is critical in amyloidogenesis.// Ann. N. Y. Acad. Sci. 1993. Vol. 24. N. 695. P.144-148.

❖ Jezek P. and Hlavata L. Mitochondria in homeostasis of reactive oxygen species in cell, tissues, and organism.// Int.J.Biochem.Cell Biol. 2005. Vol.37. P.2478-2503

❖ Kagan B.L., Hirakura Y., Azimov R., Azimova R. and Lin MC. The chanell hypothesis of Alzheimer's disease: current status.// Peptides 2002. Vol.23. P.1311-1315.

❖ Kagan B.L., Azimov R. and Azimova R. Amyloid peptide channels.// J. Membr. Biol. 2004. Vol.202. N.l. P.l-10.

❖ Kasparova J., Lisa V., Tucek S. and Dolezal V. Chronic exposure of NG108-15 cells to amyloid P-H peptide (ApM2) abolishes calcium influx via N-type calcium channels.// Neurochem. Res. 2001. Vol.26. P.1079-1084.

❖ Kavvahara M., Arispe N., Kuroda Y. and Rojas E. Alzheimer's disease amyloid p-protein forms Zn2+-sensitive, cation-selective channels across excised membrane patches from hypothalamic neurons.// Biophys. J. 1997. Vol.73. P. 67-75.

❖ Kawahara M. and Kuroda Y. Intracellular calcium changes in neuronal cells induced by Alzheimer's P-amyloid protein are blocked by estradiol and cholesterol.// Cell. Mol. Neurobiol. 2001. Vol.21. P.l-13.

❖ Kayed R., Sokolov Y., Edmonds B., Mclntire T.M., Milton S.C., Hall J.E. and Glabe C.G. Permeabilization of lipid bilayers is a common conformation-dependent activity of soluble amyloid oligomers in protein misfolding diseases.// J Biol Chem. 2004. Vol.279. N.45. P.46363-46366.

❖ Kelly J.F., Furukawa K., Barger S.W., Rengen M.R., Mark R.J., Blanc E.M., Roth G.S. and Mattson M.P. Amyloid p-peptide disrupts carbachol-induced muscarinic cholinergic signal transduction in cortical neurons.// Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1996. Vol.93. P.6753-6758.

❖ Khan S.M., Cassarino D.S., Abramova N.N., Keeney P.M., Borland M.K., Trimmer P.A., Krebs C.T., Bennett J.C., Parks J.K., Swerdlow R.H., Parker W.D. Jr. and Bennett J.P. Jr. Alzheimer's disease cybrids replicate P-amyloid abnormalities through cell death pathways.// Ann. Neurol. 2000. Vol.48. P. 148-155.

❖ Khodorov B., Pinelis V., Vergun O., Storozhevykh T. and Vinskaya N. Mitochondrial deenergization underlies neuronal calcium overload following a prolonged glutamate challenge.// FEBS Lett. 1996. Vol.97. P.230-234.

❖ Kinnally K.W., Lohret T.A., Campo M.L. and Mannclla C.A., Perspectives on the mitochondrial multiple conductance channel.// J. Bioenerg. Biomembr. 1996. Vol.28. N. 2. P. 115-123.

❖ Kirichok Y., Krapivinsky G. and Clapham D.E. The mitochondrial calcium uniporter is a highly selective ion channel.// Nature. 2004. Vol.427. N. 6972. P. 360-364.

❖ Kish S.J., Bergeron C., Rajput A., Dozic S., Mastrogiacom F., Chang L.J., Wilson J.M., DiStefano L.M. and Nobrega J.N. Brain cytochrome oxidase in Alzheimer's disease.// J. Neurochem. 1992. Vol.59. V.116-119.

♦> Knowles T.P., Vendruscolo M. and Dobson C.M. The amyloid state and its association with protein misfolding diseases.// Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 2014. Vol. 15. N. 6. P. 384-396.

❖ Kojo S. Vitamin C: basic metabolism and its function as an index of oxidative stress.// Curr. Med. Chem. 2004. Vol.11. P. 1041-1064.

❖ Koshkin V. and Pick E. Superoxide production by cytochrome b559: mechanism of cytosol-independent activation.// FEBS Lett. 1994. Vol.338. P. 285-289

❖ Kourie J.I., Henry C.L. and Farrelly P. Diversity of amyloid beta protein fragment [l-40]-formed channels.// Cell Mol Neurobiol. 2001. Vol.21. N.3. P.255-84.

❖ Kranich O., Dringen R., Sandberg M. and Hamprecht B. Utilization of cysteine and cysteine precursors for the synthesis of glutathione in astroglial cultures: preference for cystine.// Glia. 1998. Vol.22. N.l.P.11-18.

❖ Lambeth J. D. NOX enzymes and the biology of reactive oxygen.// Nat. Rev. Immunol. 2004. Vol. 4. P. 181-189.

■ ■■■ ii mb ■miiiiHiii 111 ii ■ m ii ii ■

■■■i ■ ■ ■ HH ■! in b ■

250

❖ Landis G.N. and Tower J. Superoxide dismutase evolution and life span regulation.// Mech. Ageing Dev. 2005. Vol.126. P. 365-379.

❖ Leblanc C., Richard O., Kloareg, B., Viehmann S., Zetsche K. and Boyen C. Origin and evolution of mitochondria: what have we learnt from red algae?// Curr. Genet. 1997. Vol.31. P. 193-207.

❖ Lee M., You H.J., Cho S.H., Woo C.H., Yoo M.H., Joe E.H. and Kim J.H. Implication of the small GTPase Racl in the generation of reactive oxygen species in response to (3-amyloid in C6 astroglioma cells.// Biochem. J. 2002. Vol.366. P.937-943.

❖ Li J.M. and Shah A.M. Intracellular Localization and Preassembly of the NADPH Oxidase Complex in Cultured Endothelial Cells.//J. Biol. Chcm. 2002. Vol.277. N.22. P.19952-19960.

❖ Lichtman A.N., Segel G. and Litchman M.A. The role of calcium in lymphocyte proliferation (an interpretive review).// Blood.1983. V. 61. P. 413-422.

❖ Lin M.T., Simon D.K., Ahn C.H., Kim L.M. and Beal M.F. High aggregate burden of somatic mtDNA point mutations in aging and Alzheimer's disease brain.// Hum. Mol. Genet. 2002. Vol.11. P. 133-145.

❖ Lin H., Bhatia R. and Lai R. Amyloid (3 protein forms ion channels: implications for Alzheimer's disease pathophysiology.// FASEB J. 2001. Vol.15. P. 2433-2444.

❖ Lukyanenko V., Gyorke I., Subramanian S., Smirnov A.,

94-

Wiesner T.F. and Gyorke S. Inhibition of Ca sparks by ruthenium red in permeabilized rat ventricular myocytes.// Biophys. J. 2000. 79. P. 12731284.

❖ McCord J.M. Oxygen-derived free radicals in postischemic tissue injury.//N. Engl. J. Med. 1985. Vol.312. P. 159-163.

Maechler P. and Wollheim C.B. Mitochondrial glutamate acts as a messenger in glucose-induced insulin exocytosis.// Nature. 1999. Vol.402. P. 685-689.

❖ Makin O.S. and Serpell L.C.Structures for amyloid fibrils.// FEBS J. 2005. Vol.272. N.23. P.5950-61.

❖ Margis R., Dunand C., Teixeira F.K. and Margis-Pinheiro M. Glutathione peroxidase family - an evolutionary overview.// FEBS J. 2008. Vol.275. P.3959-3970.

❖ Mates J.M., Perez-Gomez C. and De Castro I.N. Antioxidant enzymes and human diseases.// Clin. Biochem. 1999. Vol.32. P. 595-603.

❖ Matyash M., Matyash V., Nolte C., Sorrentino V. and Kettenmann H. Requirement of functional ryanodine receptor type 3 for astrocyte migration.// FASEB J. 2002. Vol.16. P. 84-86.

❖ Maxfield F.R. and Tabas I. Role of cholesterol and lipid organization in disease.//Nature. 2005. Vol.438. N.7068. P.612-621.

❖ McDonald D.R., Brunden K.R. and Landreth G.E. Amyloid fibrils activate tyrosine kinase-dependent signaling and superoxide production in microglia.// J. Neurosci. 1997. Vol. 17. N.7. P. 2284-2294.

❖ McKenzie M., Liolitsa D., Akinshina N., Campanella M., Sisodiya S., Plargreaves I., Nirmalananthan N., Sweeney M.G., Abou-Sleiman P.M., Wood N.W., Hanna M.G. and Duchen M.R. Mitochondrial ND5 Gene Variation Associated with Encephalomyopathy and Mitochondrial ATP Consumption.// J. Biol. Chem. 2007. Vol. 282. N.51. P. 36845-52.

❖ Mc Cord J.M. and Fridovich I. Superoxide dismutase an enzymic function for erythrocuprein (hemocuprein).// J. Biol. Chem. 1969. Vol.244. P. 60409-60455.

❖ Mehta P.D., Pirttila T., Mehta S.P., Sersen E.A., Aisen P.S. and Wisniewski H.M. Plasma and cerebrospinal fluid levels of amyloid-P proteins 1-40 and 1-42 in Alzheimer disease.// Arch. Neurol. 2000. Vol.57. P. 100-105.

❖ Meister A. Glutathione synthesis.// Enzymes. 1974. Vol.10. P.671-697.

❖ Melov S. '....and C is for Clioquinol'- the ADCs of Alzheimer's disease.// Trends Neurosci. 2002. Vol.25. P.121-123.

❖ Meske V., Hamker U., Albert F. and Ohm T.G. The effects of p/A4-amyloid and its fragments on calcium homeostasis, glial fibrillary acidic protein and S100P staining, morphology and survival of cultured hippocampal astrocytes.//Neuroscience. 1998. Vol.85. P.l 151-1160.

❖ Miller R.A. Calcium signals in T lymphocytes from old mice.// Life Sci. 1996. V.59. N. 5-6. P.469-475.

❖ Misra I. and Griffith O.W. Expression and purification of human gamma-glutamylcysteine synthetase.// Protein Expr Purif. 1998. Vol.13. N.2. P.268-76.

❖ Mobley D.L., Cox D.L., Singh R.R., Maddox M.W. and Longo M.L. Modeling amyloid beta-peptide insertion into lipid bilayers.// Biophys. J. 2004. Vol.86. N.6. P.3585-97.

❖ Moldovan L. and Moldovan N.I. Oxygen free radicals and redox biology of organelles.// Histochem Cell Biol. 2004. Vol.122. N.4. P.395-412.

❖ de la Monte S.M., Luong T., Neely T.R., Robinson D. and Wands J.R. Mitochondrial DNA damage as a mechanism of cell loss in Alzheimer's disease.//Lab. Invest. 2000. Vol.80. P.1323-1335.

❖ Montero M., Alonso M.T., Albillos A., Garcia-Sancho J. and Alvarez J. Mitochondrial Ca2+ induced Ca2+ release mediated by the Ca2+ uniporter.// Mol. Biol. Cell. 2001. Vol.12. P.63-71.

❖ Morgan C., Colombres M., Nunez M.T. and Inestrosa N.C. Structure and function of amyloid in Alzheimer's disease.// Progress in Neurobiology. 2004. Vol. 74. P.323-349.

❖ Morishima-Kawashima M. and Ihara Y. Alzheimer's disease: beta-Amyloid protein and tau.// J. Neurosci. Res. 2002. Vol. 70. N.3. P.392-401.

❖ Muller W.E., Romero F.J., Perovic S., Pergande G. and Pialoglou P. Protection of flupirtine on (3-amyloid-induced apoptosis in neuronal cells in vitro: prevention of amyloid-induced glutathione depletion.// J. Neurochem. 1997. Vol.68. P.2371-2377.

❖ Nakagawa T., Shimizu S., Watanabe T., Yamaguchi O., Otsu K., Yamagata H., Inohara H., Kubo T. and Tsujimoto Y. Cyclophilin D-dependent mitochondrial permeability transition regulates some necrotic but not apoptotic cell death.// Nature. 2005. Vol.434. P.652-658.

❖ Narayan P., Orte A., Clarke R.W., Bolognesi B., Hook S., Ganzinger K.A., Meehan S., Wilson M.R., Dobson C.M. and Klenerman D. The extracellular chaperone clusterin sequesters oligomeric forms of the amyloid-pl-40 peptide.// Nature Str. Mol. Biol. 2012. Vol.19. P.79-83.

❖ Nauseef WM. Assembly of the phagocyte NADPH oxidase.// Ilistochem. Cell Biol. 2004. Vol.122. 4. P.277-291.

❖ Neyses L., Reinlib. L. and Carafoli E. Phosphorylation of the Ca2+-pumping ATPase of heart sareolemma and erythrocyte plasma membrane by the cAMP-dependent protein kinase.// J. Biol. Chem. 1985. V. 260. P. 10283-10287.

❖ Nicholls D.G. and Budd S.L. Mitochondria and neuronal survival.// Physiol. Rev. 2000. Vol. 80. N. 1. P. 315-360.

❖ Nicholls D.G. and Ferguson S.J.// Bioenergetics 2. Academic Press 1992. P.107-140.

❖ Norman A.W., Demel R.A., de Kruyff B. and van Deenen L.L.M. () Studies on the Biological Properties of Polyene Antibiotics: EVIDENCE FOR THE DIRECT INTERACTION OF FILIPIN WITH CHOLESTEROL.//J. Biol.Chem. 1972. Vol.247. P.1918-1929.

❖ Nowycky M.C., Fox A.P. and Tsien R.W. The types of neuronal calcium channel with different calcium agonist sensitivity.// Nature. 1985. V. 316 P. 440-443.

❖ Palty R., Silverman W.F., Hershfinkel M., Caporale T., Sensi SL., Parnis J., Nolte C., Fishman D., Shoshan-Barmatz V., Herrmann S., Khananshvili D. and Sekler I. NCLX is an essential component of mitochondrial Na+/Ca2+ exchange.// Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 2010. Vol.107. P. 436-141.

❖ Parker W.D. Jr., Mahr N.J., Filley C.M., Parks J.K., Hughes D., Young D.A. and Cullum C.M. Reduced platelet cytochrome c oxidase activity in Alzheimer's disease.//Neurology. 1994. Vol.44. P. 1086-1090.

❖ Parvathenani L.K., Tertyshnikova S., Greco C.R., Roberts S.B., Robertson B. and Posmantur R. P2X7 mediates superoxide production in primary microglia and is up-regulated in a transgenic mouse model of Alzheimer's disease.//J. Biol. Chem. 2003. Vol.278. P.13309-13317.

❖ Pereira, C., Santos, M.S. and Oliveira, C. Mitochondrial function impairment induced by amyloid p-peptide on PC 12 cells.// Neuroreport. 1998. Vol. 9. P.1749-755.

❖ Peuchen S., Clark J.B. and Duchen M.R. Mechanisms of intracellular calcium regulation in adult astrocytes. Neuroscience 1996. Vol.71. P.871-883.

❖ Pike C.J., Balazs R. and Cotman C.W. Attenuation of p-amyloid neurotoxicity in vitro by potassium-induced depolarization.// J. Neurochem. 1996. Vol.67. P.1774-1777.

❖ Pistore A., Federici G., Bertini E. and Piemonte P. Analysis of glutathione: implication in redox and detoxification.// Clinica Chimica Acta. 2003. Vol.333. P.19-39.

❖ Pryor W.A. Vitamin E and heart disease: basic science to clinical intervention trials.// Free Rad. Biol. Med.2000. Vol.28 P. 141-164.

❖ Pizzo P., Burgo A., Pozzan T. and Fasolato C. Role of capacitative calcium entry on glutamate-induced calcium influx in type-I rat cortical astrocytes.// J. Neurochem. 2001. Vol.79. P. 98-109.

❖ Rizzuto R., Duchen M.R. and Pozzan T. Flirting in little space: the ER/mitochondria Ca2+ liaison.// Sci. STKE. 2004. P.215.

❖ Regier D. S., Waite K. A., Wallin R. and McPhail L. C. A phosphatidic acid-activated protein kinase and conventional protein kinase C isoforms phosphorylate p22phox, an NADPH oxidase component.// J. Biol. Chem. 1999. Vol.274. P.36601-36608

❖ Rhee S.K., Quist A.P. and Lai R. Amyloid p I Jprotein-(l-42) forms calcium-permeable, Zn -sensitive channel.// J. Biol. Chem. 1998. Vol.273. P. 13379-13382.

❖ Robinson J.M., Ohira T. and Badwey J.A. Regulation of the NADPII-oxidase complex of phagocytic leukocytes. Recent insights from structural biology, molecular genetics, and microscopy.// Histochem. Cell Biol. 2004. Vol.22. N.4. P.293-304.

❖ Rossi C.S. and Lehninger A.L. Stoichiometry of respiratory

• 2 f-

stimulation, accumulation of Ca and phosphate, and oxidative phosphorilation in rat liver mitochondria.// J. Biol. Chem.1964. Vol.239. P.3971-80.

❖ Rovira C., Arbez N. and Mariani J. Ap (25-35) and Ap(l-40) act on different calcium channels in CA1 hippoampal neurons.// Biochem . Biophys. Res. Commun. 2002. Vol.296 .P.1317-1321.

❖ Sagara J., Miura K. and Bannai S. Maintenance of neuronal glutathione by glial cells.// J. Neurochcm. 1993. Vol.61. P.1672-1676.

❖ Samuni A., Krishna C.M., Riesz P., Finkelstein E. and Russo A. A novel metal-free low molecular weight superoxide dismutase mimic.// J. Biol. Chem. 1988. Vol.263. P.17921-17924.

❖ Sanders S., Eisenthal R.S. and Harrison R. NADH oxidase activity of human xanthine oxidoreductase - generation of superoxide anion.// Eur. J. Biochem. 1997. Vol.245. P.541-548.

❖ Scarborough G.A. Structure and function of the P-type ATPases.// Curr. Opin. Cell Biol. 1999. V.8. P. 510-516.

❖ Schatmann H.Y. The plasma membrane calcium pump of erytrocytes and other animal cells.// Membrane transport of calcium. Carafoli ed. Academic Press Inc., London. 1982. P. 41-108.

❖ Schild L. and Reiser G. Oxidative stress is involved in the permeabilization of the inner membrane of brain mitochondria exposed to

* 2+

hypoxia/reoxygenation and low micromolar Ca .// FEBS J. 2005. Vol.272. N.14. P.3593-3601.

❖ Selkoe D.J. Alzheimer disease: mechanistic understanding predicts novel therapies.// Ann. Intern. Med. 2004. Vol. 140. N. 8. P.627-638.

❖ Serrano F., Kolluri N.S., Wientjes F.B., Card J.P. and Klann E. NADPH oxidase immunoreactivity in the mouse brain.// Brain Research 2003. Vol.988. P. 193-198.

❖ Sheu K.F., Kim Y.T., Blass J.P. and Weksler M.E. An immunochemical study of the pyruvate dehydrogenase deficit in Alzheimer's disease brain.// Ann. Neurol. 1985. Vol. 17. P.444-449.

❖ Shimohama S., Tanino H., Kawakami N., Okamura N., Kodama H., Yamaguchi T., Hayakawa T., Nunomura A., Chiba S., Perry G., Smith M.A. and Fujimoto S. Activation of NADPH oxidase in Alzheimer's disease brains. Biochem. Biophys. Res. Commun. 2000. Vol.273. P. 5-9.

❖ Simons K. and Ikonen E. How cells handle cholesterol.// Science. 2000. Vol.290. N.5497. P.1721-1726.

❖ Singer S.J. and Dewji N.N. Evidence that Perutz's double-beta-stranded subunit structure for beta-amyloids also applies to their channel-forming structures in membrane.// Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2006. Vol. 103.N.5. P.1546-50.

❖ Snowdon D.A. Aging and Alzheimer's disease: lessons from the Nun Study.// Gerontologist. 1997. Vol. 37. P. 150-156.

❖ Sjogren M., Mielke M., Gustafson D., Zandi P. and Skoog I. Cholesterol and Alzheimer's disease-is there a relation?// Mech. Ageing Dev. 2006. Vol.127. N.2. P.138-47.

❖ Spires T.L. and Hyman B.T. Transgenic models of Alzheimer's disease: learning from animals.// Neuro. Rx. 2005. Vol. 2. N. 3. P. 423-437.

❖ Starkov A. A. and Fiskum G. Regulation of brain mitochondrial H202 production by membrane potential and NAD(P)H redox state.// J. Neurochem. 2003. Vol.86. P.l 101-1107.

❖ Stix B. and Reiser G. [3-Amyloid peptide 25-35 regulates basal and hormone-stimulated Ca2+ levels in cultured rat astrocytes.// Neurosci. Lett. 1998. Vol. 243. P.121-124.

♦> Stock D., Leslie A.G. and Walker J.E. Molecular architecture of the rotary motor in ATP synthase.// Science. 1999. Vol.286. P.1700-1705.

❖ Sudbrak R., Brown J., Dobson S.C., Carter S., Ramser J., White J., Healy E., Dissanayake M., Larrcgue M. and Perrussel M. Ca and patology.// Hum. Mol. Genet. 2000. N. 9. P. 1131-1140.

❖ Sumimoto H., Miyano K. and Takeya R. Molecular composition and regulation of the Nox family NAD(P)H oxidases.// Biochem. Biophys. Res. Commun. 2005. Vol.338. N.l. P.677-86.

❖ Takeya R. and Sumimoto H. Molecular mechanism for activation of superoxide-producing NADPH oxidases.// Mol. Cell. 2003. Vol.16. N.3. P.271-277.

❖ Thundimadathil J., Roeske R.W., Jiang H.Y. and Guo L. Aggregation and porin-like channel activity of a beta sheet peptide.// Biochemistry. 2005/ Vol.44. N.30. P. 10259-70.

❖ Trimmer P.A., Swerdlow R.H., Parks J.K., Keeney P., Bennett J.P. Jr., Miller S.W., Davis R.E. and Parker W.D. Jr. Abnormal mitochondrial morphology in sporadic Parkinson's and Alzheimer's disease cybrid cell lines.// Exp. Neurol. 2000. Vol.162. P. 37-50.

♦> Tsien R.W. and Tsien R.Y. Calcium channels, stores, and oscillations.// Annu. Rev. Cell Biol. 1990. V. 6. P. 715-760.

♦> Turner R.S., Suzuki N., Chyung A.S., Younkin S.G. and Lee V.M. Amyloids Ap40 and Ap42 are generated intracellularly in cultured human neurons and their secretion increases with maturation.// J. Biol. Chem. 1996. Vol. 271. P. 8966-8970.

❖ Ueda K., Shinohara S., Yagami T., Asakura K. and Kawasaki K. Amyloid protein potentiates Ca2+ influx through L-type voltage-sensitive Ca channels: a possible involtment of free radicals.// J. Neurochem. 1997. Vol.68. P. 265-271.

❖ Vance J.E., Ilayashi H. and Karten B. Cholesterol homeostasis in neurons and glial cells.// Seminars in Cell and Developmental Biology. 2005. Vol.16. P.193-212

❖ Vasington F. D. and Murphy I. V. Ca -uptake by rat kidney mitochondria and its dependence on respiration and phosphorylation.// J. Biol. Chem. 1962 V. 237. P. 2671.

❖ Valko M., Rhodes C.J., Moncol J., Izakovic M. and Mazur M. Free radicals, metals and antioxidants in oxidative stress-induced cancer.// Chem.Biol.Interact.2006. Vol.160. N.l. P. 1-40.

❖ Varadarajan S., Yatin S., Aksenova M. and Butteriield D.A. Alzheimer's amyloid p-peptide-associated free radical oxidative stress and neurotoxicity.//J. Struct. Biol. 2000. V.130. P. 184-208.

❖ Vergun O., Keelan J., Khodorov B.I. and Duchen M.R. Glutamate-induced mitochondrial depolarisation and perturbation of calcium homeostasis in cultured rat hippocampal neurones.// J. Physiol. (London) 1999. Vol.519. P.451-466.

❖ Vergun O., Sobolevsky A.I., Yelshansky M.V., Kcelan J., Khodorov B.I. and Duchen M.R. Exploration of the role of reactive oxygen species in glutamate neurotoxicity in rat hippocampal neurones in culture.// J. Physiol.(London) 2001. Vol.531. P.147-163.

❖ Walsh D.M. and Selkoe D.J. Deciphering the molecular basis of memory failure in Alzheimer's disease.// Neuron. 2004. Vol. 44. N. 1. P.181-193.

❖ Wang X., Su B., Siedlak S. L., Moreira P. I., Fujioka H., Wang Y., Casadesus G. and Zhu X. Amyloid-beta overproduction causes abnormal mitochondrial dynamics via differential modulation of mitochondrial fission/fusion proteins.// Proc. Natl Acad. Sei. U. S. A 2008. Vol.105. P.19318-19323.

❖ Wang X., Su B., Fujioka H. and Zhu, X. Dynamin-like protein 1 reduction underlies mitochondrial morphology and distribution abnormalities in Fibroblasts from sporadic Alzheimer's disease patients.// Am J Pathol. 2008. Vol. 173. P. 470-482.

❖ Wang X., Su B., Lee H. G., Li X., Perry G., Smith M. A. and Zhu X. Impaired balance of mitochondrial fission and fusion in Alzheimer's disease.// J Neurosci 2009. Vol.29. P.9090-9103.

❖ Watson D., Castano E., Kokjohn T.A., Kuo Y.M., Lyubchenko Y., Pinsky D., Connolly E.S. Jr., Esh C„ Luehrs D.C., Stine W.B., Rowse L.M., Emmerling M.R. and Roher A.E. Physicochemical characteristics of soluble oligomeric Abeta and their pathologic role in Alzheimer's disease.// Neurol. Res. 2005. Vol.27. N.8. P.869-81.

❖ Werner E. GTPases and reactive oxygen species: switches for killing and signaling.// J. Cell Sci. 2004. Vol.117. P. 143-153.

❖ White A.R., Bush A.I., Beyreuther K., Masters C.L. and Cappai R. Exacerbation of copper toxicity in primary neuronal cultures depleted of cellular glutathione.// J. Neurochem. 1999. Vol.72. P. 2092-2098.

❖ Wientjes F.B., Hsuan J.J., Totty N.F. and Segal A.W. p40phox, a third cytosolic component of the activation complex of the NADPH oxidase to contain src homology 3 domains.// Biochem. J. 1993. Vol.296. P.557-561.

❖ Wientjes F.B., Segal A.W. and Hartwig J.H. Immunoelectron microscopy shows a clustered distribution of NADPH oxidase components in the human neutrophil plasma membrane.// J. Leukoc. Biol. 1997. Vol.61. P.303-312.

❖ Wilson C.A., Doms R.W. and Lee V.M. Intracellular APP processing and Ap production in Alzheimer disease.// J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1999. Vol.58. P. 787-794.

❖ Wilson M.R., Yerbury J.J. and Poon S. Extracellular chaperones and amyloids. In Heat Shock Proteins and the Brain: Implications for Neurodegenerative Diseases and Neuroprotection, A.A.A. Asea, and I.R. Brown, eds. (Springer Netherlands). 2008. P.283-315.

❖ Winterbourn C.C. and Metodiewa D. The reaction s of superoxide with reduced glutathione.// Arch. Biochem. Biophys. 1994. Vol.314. P.284-290.

❖ Yu L., Zhen L. and Dinauer M. C. Biosynthesis of the phagocyte NADPH oxidase cytochrome b558: role of heme incorporation and heterodimer formation in maturation and stability of gp91phox and p22phox subunits.// J. Biol. Chem. 1997. Vol.272. P.27288-27294.

❖ Zhang Z., Blake D.R., Stevens C.R., Winyard P.G., Symons M.C., Benboubetra M. and Harrison R. A reappraisal of xanthine dehydrogenase and oxidase in hypoxic reperfusion injury: the role of NADH as an electron donor.// Free Radic. Res. 1998. Vol.28. P. 151-164.

❖ Zhu Y.J., Lin H. and Lai R. Fresh and nonfibrillar amyloid beta protein(l-40) induces rapid cellular degeneration in aged human fibroblasts: evidence for AbetaP-channel-mediated cellular toxicity.// FASEB J. 2000. Vol.14. N.9. P.1244-54.

❖ Zoratti, M. and Szabo, I., The mitochondrial permeability transition.// Biochim. Biophys. Acta 1995. Vol.1241. N.2. P.139-176.