Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы

Вешнякова, Анна Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы
ВАК РФ 03.00.13, Физиология

Автореферат диссертации по теме "Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы"

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ВЕШНЯКОВА АННА ЮРЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ БЕЛКОВ ПЛОТНЫХ КОНТАКТОВ В ЭПИТЕЛИИ

КИШКИ КРЫСЫ

03.00.13 - физиология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 з янз ::::

Санкт-Петербург 2008

003460211

Работа выполнена на кафедре Общей физиологии биолого-почвенного факультета Санкт-Петербургского государственного университета

Научный руководитель:

доктор биологических наук, профессор

Александр Георгиевич Марков

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор доктор биологических наук

Валерий Григорьевич Скопичев Наталья Павловна Пруцкова

Ведущее учреждение:

Институт физиологии имени И.П. Павлова, РАН

Защита состоится « фя&ЯвлЛЛ 2009 г. в «/У» часов на заседании Совета Д 212.232.10 по защите докторских" и кандидатских диссертаций при Санкт-Петербургском государственном университете по адресу: 199034, Санкт-Петербург, Университетская наб., 7/9, ауд. 90

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. A.M. Горького Санкт-Петербургского государственного университета (Санкт-Петербург, Университетская наб. 7/9).

Автореферат разослан « 'И » 2008 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор Н.П. Алексеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Изучение процессов транспорта веществ, ионов и воды через эпителий кишки является актуальной проблемой современной физиологии висцеральных систем. Транспорт ионов через эпителий может осуществляться по трансцеллюлярному и по парацеллюлярному пути. Механизмы трансцеллюлярного транспорта изучены подробно (Ugolev, 1985; Тимофеева, 2000; Marples, 2001; Drozdowski, Thomson, 2006; Gilbert, 2008). В случае парацеллюлярного транспорта веществ важная роль принадлежит комплексам плотных контактов, разделяющих апикальный и базолатеральный домены плазматических мембран и объединяющих эпителиоциты в единый пласт. Долгое время вопрос о существовании селективной межклеточной диффузии оставался неясным. Изучение данной проблемы стало возможным после выявления различных молекулярных компонентов плотных контактов. Трансмембранный белок окклюдин является их структурной основой (Fumse, 1993). Представители семейства клаудина, в котором насчитывают 24 белка (Furuse, 1998), обеспечивают барьерные свойства эпителия и участвуют в осуществлении селективной межклеточной диффузии. Показано, что клаудины -2, -7, -12, -15 и -16 могут формировать селективные ионные поры (Amasheh, 2002; Alexandre, 2005; Fujita, 2008) и таким образом осуществляют селективную межклеточную диффузию. Некоторые белки (клаудины -1, -3, -4, -5, -8 ,-14, -18, -19) снижают проницаемость эпителия (Van Itallie, 2006; Furuse, 2002; Wolburg, 2003; Angelow, 2007; Amasheh, 2008).

Вклад белков плотных контактов в проницаемость эпителия представляется важным аспектом в изучении физиологии кишки. Кроме этого эпителий кишки является удобной моделью для уточнения роли отдельных белков плотных контактов в осуществлении парацеллюлярного транспорта, так как эпителий разных отделов кишки имеет морфофункциональные отличия. К настоящему времени известны фрагментарные сведения об экспрессии клаудинов в кишечном эпителии (Rahner, 2001; Amasheh, 2005; Fujita, 2006; Chiba, 2008). Однако до сих пор комплексного изучения роли белков семейства клаудина в реализации межклеточного транспорта в кишечном эпителии не проводилось.

Для анализа вклада отдельных клаудинов в межклеточный транспорт представлялось целесообразным использование теофиллина и холерного токсина, усиливающих, как известно, поток электролитов в полость кишки крысы.

Целью данной работы являлось изучение экспрессии белков плотных контактов и их функциональной роли в эпителии различных отделов кишки.

Задачи исследования:

1. Сопоставить электрофизиологические характеристики сегментов различных отделов кишки.

2. Провести сравнительный анализ экспрессии белков плотных контактов в эпителии двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишки.

3. Изучить локализацию белков плотных контактов в эпителии кишки.

4. Исследовать проницаемость эпителия и экспрессию клаудинов при действии холерного токсина и теофиллина.

Научная новизна. Впервые на основе электрофизиологических, молекулярных, иммуноцитохимических методов было проведено комплексное исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы. Получены новые данные, свидетельствующие о том, что экспрессия этих белков коррелирует с элекгрофизиологическими показателями, отражающими интенсивность ионного транспорта в различных отделах кишки. Показано, что в разных отделах кишки существуют отличия в пространственном распределении клаудинов в эпителиоцитах и в различных участках эпителиального пласта. Определено влияние теофиллина и холерного токсина, повышающих концентрацию цАМФ в клетке и обеспечивающих транспорт электролитов в просвет кишки, на изменение проницаемости эпителия различных отделов кишки и на экспрессию белков семейства клаудина.

Научно-практическая значимость работы. В результате проведенного исследования получены данные, которые позволяют расширить теоретическое представление о парацеллюлярном транспорте электролитов через эпителий в различных отделах кишки. Результаты, полученные в ходе комплексного исследования белков плотных контактов, позволяют уточнить их роль в осуществлении межклеточного транспорта через кишечный эпителий. Данная работа имеет фундаментальное значение для физиологии висцеральных систем. Результаты диссертации используются в курсах лекций по физиологии, читаемых на биолого-почвенном факультете Санкт-Петербургского государственного университета.

Положения, выносимые на защиту.

1. Ионопроницаемость эпителия различных отделов кишки определяется комплексом показателей: электрофизиологическими характеристиками, уровнем экспрессии белков семейства клаудина и их распределением в пределах эпителиоцита и в различных участках эпителиального пласта.

2. В проницаемом эпителии тонкой кишки обеспечение селективной межклеточной диффузии может быть связано с экспрессией клаудинов -2, -7 и -12. В непроницаемом (плотном) эпителии толстой кишки барьерные свойства эпителия обеспечиваются экспрессией клаудинов -1, -3, -4, -5, -8 и -18.

3. Холерный токсин влияет на ионопроницаемость эпителия через изменение экспрессии белков плотных контактов.

Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007 г.), на VI

Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 50-летию открытия А.М. Уголевым мембранного пищеварения (Санкт-Петербург, 2008 г.), на 18-й и 19-й Международных Студенческих конференциях (Берлин, 2007 и 2008 гг.), на Конференции Европейского общества по изучению эпителиального транспорта (Памплона, Испания, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в рецензируемых журналах и 5 тезисов докладов.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 162 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, каждая из которых включает в себя обзор литературы, методические особенности экспериментов, результаты и их обсуждение, заключения, выводов и списка литературы, включающего 203 источника. Диссертация иллюстрирована 2 таблицами и 33 рисунками.

Работа поддержана фантом РФФИ 06-04-49054а и грантом немецкого фонда научных исследований (DFG) Fr 652/8-1.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследования проводили на самцах крыс линии Вистар (п=20). Опыты были выполнены в соответствии с международными стандартами по работе с экспериментальными животными. У крыс извлекались сегменты двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишки.

Измерение электрофизиологических характеристик с помощью камеры Уссинга. Раствор, омывающий ткань, включал в себя (вжшь/л): Na+, 140.0; СГ, 123.8; К+, 5.4; Са2*, 1.2; Mg2t, 1.2; НР042', 2.4; Н2Р04", 0.6; НС03", 21.0; 0(+)-глкжозы, 10.0; Ь-ОН-бутирата, 0.5; глутамина, 2.5; и 0(+)-маннозы, 10.0. Данный раствор в ходе всего эксперимента аэрировался смесью газов, состоящей на 95% из 02 и 5% из С02. Температура раствора, омывающего ткань, составляла 37°С, рН 7.4. С помощью метода фиксации напряжения регистрировался ток, который получил название «ток короткого замыкания». Данный показатель отражал интенсивность активного переноса ионов через мембрану. Измерение тока короткого замыкания и трансэпителиальной разности потенциалов позволяло вычислить трансэпителиальное сопротивление.

Изучение уровня экспрессии белков плотных контактов. Использование методики Вестерн-блот позволяло определить наличие белков плотных контактов в пробе такни и оценить уровень их экспрессии. В полиакриламидном геле с SDS проводили электрофорез пептидов мембранной фракции, для идентификации белков, экспрессируемых в плотных контактах. Мембраны инкубировали с крысиными антителами (Zymed Laboratories, США) к маркеру плотных контактов белку окклюдину

(1:2000), клаудину-2 (1:1000), клаудинам -1, -7, -8, -11, -12, -14, -16, -18 (1:2000), клаудинам -3, -4, -5 (1:5000), а затем с вторичными поликлональными антителами, коньюгированными с лероксидазой хрена (Roche Diagnostics, Германия). Для визуализации белков мембрану проявляли 5 мин в хемолюминесцентном растворе Lumilight (Roche Diagnostics, Германия), детекцию проводили в анализаторе изображений LAS 1000 (Fujifilm, Япония). Инкубирование мембран с антителами к ß-актину служило внутренним контролем данного метода. Для сравнения интенсивности сигналов всех клаудинов, использовался метод денситометрии, осуществляемый с помощью программного обеспечения AIDA Raytest, 2.5 (Straubenhardt, Германия).

Иммуногистохимия и лазерная сканирующая конфокальная микроскопия. На парафиновые срезы ткани наносили раствор первых моноклональных антител (к окклюдину - мышиные, к клаудинам - кроличьи) в разведении 1:200 для окклюдина и 1:100 для клаудинов (исходная концентрация 20 мкг/мл, Zymed Laboratories, США). Применяли антитела к клаудинам -1, -2, -3, -4, -5, -7, -8, -11, -12, -14, -15, -18 и окклюдину. Для визуализации первых антител срезы инкубировали в растворе вторых моноклональных антител (исходная концентрация 2 мкг/мл, MoBiTec, Германия) в разведении 1:500, конъюгированных с Alexa Fluor 488 для окклюдина и Alexa Fluor 594 для клаудинов. Для окрашивания ядер на срезы наносили DAPI (4,6-диамидино-2-фенилиндол) в разведении 1:1000. Препараты изучали с помощью лазерного сканирующего конфокального микроскопа Zeiss LSM510 (Karl Zeiss, Германия) используя возбуждающую длину волны 488 или 594 нм. Изображения, полученные с помощью конфокального микроскопа, обрабатывали с помощью программного обеспечения LSM Image Browser.

Изучение влияния теофиллина и холерного токсина на эпителий кишки. Анализ изменений электрофизиологических характеристик различных сегментов кишки под действием холерного токсина проводился с помощью камер Уссинга. В каждом эксперименте было задействовано 14 камер Уссинга. В четыре камеры были помещены сегменты двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишки, которые служили контролем. Через тридцать минут после начала эксперимента со стороны мукозы к 10 мл раствора, омывавшего ткань, в шесть камер добавляли 1 мл раствора холерного токсина в концентрации 1 ммоль/л, а в оставшиеся четыре камеры — 1 мл раствора теофиллина в концентрации 1 ммоль/л. Через 3.5 ч после добавления холерного токсина, в две камеры, в которых была помещена ткань тощей и подвздошной кишки, добавляли раствор буметанида (1 ммоль/л) со стороны базапьной мембраны. Общая продолжительность эксперимента составила шесть часов. После инкубации в камерах Уссинга методом Вестерн-блот проводили анализ изменения экспрессии клаудинов -1, -2, -3, -4 и -8 белков плотных контактов в эпителии толстой кишки.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Элекгрофизиологические характеристики различных отделов кишки крысы.

Трансэпителиальная разность потенциалов исходно отличалась в сегментах различных отделов кишки крысы (рис. 1). В двенадцатиперстной и толстой кишке мукозная сторона эпителия этих отделов кишки была отрицательной по отношению к серозной стороне. Максимальные значения трансэпителиальной разности потенциалов были характерны для эпителия толстой кишки и составляли 2.6±0.5 мВ, что достоверно не отличалось от разности потенциалов в двенадцатиперстной кишке, которая была равна 2.2±0.5 мВ. Апикальная мембрана эпителиоцитов тощей и подвздошной кишки была заряжена положительно по отношению к базальной мембране. Для эпителия подвздошной кишки, по сравнению с другими отделами, характерны наименьшие значения разности потенциалов - 1.6±0.1 мВ. Таким образом, знак трансэпителиальной разности потенциалов в проксимально-дистальном направлении, по ходу кишки крысы, изменялся.

Ток короткого замыкания различался в отделах тонкой и толстой кишки (рис. 1). Минимальные значения тока короткого замыкания были зарегистрированы в эпителии толстой кишки (21+5 мкА/см2), а максимальный уровень - в тощей кишке (62±5 мкА/смг). При рассмотрении изменения тока короткого замыкания в проксимально-дистальном направлении, следует отметить, что по сравнению с эпителием двенадцатиперстной кишки данный показатель в тощей кишке достоверно возрастает более, чем в два раза (р<0.01). В подвздошной кишке не было выявлено достоверных отличий тока короткого замыкания от данного показателя тощей кишки, тогда как в дистальном направлении было отмечено снижение тока. Так, в толстой кишке ток короткого замыкания был в три раза меньше, чем в подвздошной (р<0.01). Таким образом, активный транспорт ионов в сегментах двенадцатиперстной и толстой кишки оказался ниже, чем в тощей и подвздошной кишке.

Трансэпителиальное сопротивление также отличалось в различных отделах кишки (рис. 1). Наибольшие значения сопротивления были характерны для ее начального и конечного отделов. Так, в двенадцатиперстной кишке зарегистрированное трансэпителиальное сопротивление составляло 95±8 Ом-см2, а для эпителия толстой кишки было выявлено максимальное значение этой электрофизиологической характеристики - 142±7 Ом-см2. Анализ полученных данных свидетельствовал о том, что наименьшее трансэпителиальное сопротивление было характерно для подвздошной кишки. Таким образом, проксимальная и дистальная части кишки отличались от медиальной части более высоким уровнем транэпителиального сопротивления.

2.5-, 2.0 1.51.00.50.0-0.5-1.0-1.5-2.0-2.5-3.0-3.5-

70-] 60 сч 50-р 40-

20 100-

п=15

п=19

1 а

й Л ! С

Рис. 1. Трансэпителиальная разность потенциалов (А), ток короткого замыкания (Б), трансэпителиальное сопротивление (В) в сегментах различных отделов кишки крысы По оси абсцисс: отделы кишки (й - двенадцатиперстная кишка, J - тощая кишка, I -подвздошная кишка, С - толстая кишка). По оси ординат: А - трансэпителиальная разность потенциалов, Б - ток короткого замыкания, В - трансэпителиальное сопротивление.

Различия достоверны: * при р < 0.05, ** при р < 0.01 (парный тест Стьюдента).

Изменение трансэпителиального сопротивления и тока короткого замыкания при длительной инкубации. При длительной инкубации в сегментах начальных отделов кишки были отмечены спонтанные изменения тока короткого замыкания (рис. 2). Так, через 20 мин после начала эксперимента были обнаружены достоверные изменения этого показателя в эпителии тощей кишки, а к 200-й мин ток короткого замыкания в этом отделе вырос в два раза по сравнению с первоначальным уровнем (р<0.01), увеличившись с 73±12 до 157±18 мкА/см2. В эпителии двенадцатиперстной кишки ток короткого замыкания увеличился до 52±13 мкА/см2 (р<0.05) через 200 мин. В дистальных отделах кишки (в подвздошной и толстой кишке) не было отмечено достоверных изменений тока короткого замыкания при длительной инкубации. Есть основания полагать, что изменения тока короткого замыкания были обусловлены активным переносом N8* через эпителий, который присутствовал в омывающем растворе, а разница в скорости изменения данного показателя определялась количеством котранспортеров и глюкозы в разных участках кишки (Метельский, 2008).

й ч1 I С

О и 1С

Рис. 2. Изменение тока короткого замыкания (А) и трансэпителиального сопротивления (Б) в различных отделах кишки при длительной инкубации

По оси абсцисс: время, мин; отделы кишки (О - двенадцатиперстная кишка, 3 - тощая кишка, I - подвздошная кишка, С - толстая кишка). По оси ординат: А - ток короткого замыкания, Б - трансэпителиальная разность потенциалов. Различия достоверны: * при р < 0.05, ** при р < 0.01 (парный I - тест Стьюдента).

После продолжительного периода инкубации в камере Уссинга во всех отделах тонкой кишки были отмечены достоверные изменения трансэпителиального

сопротивления, тогда как в эпителии толстой кишки этот показатель оставался стабильным (рис. 2).

Таким образом, величина тока короткого замыкания и трансэпителиапьного сопротивления в разных отделах кишки свидетельствует об отличиях в интенсивности активного транспорта в тонкой и толстой кишке.

Экспрессия клаудинов в эпителии кишки крысы. В эпителиоцитах двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишки среди белков плазматической мембраны были идентифицированы окклюдин (60-65 кДа), клаудины-1, -2, -3, -4, -5, -7, -8, -12, -18 (18-24 кДа) и клаудин-16 (30-35 кДа) (рис. 3). Следует отметить, что экспрессия клаудинов-16 и -18 в кишечном эпителии была выявлена впервые. Ни в одном из отделов кишки не было обнаружено экспрессии клаудинов -11 и-14.

Клдн-1 ß-актин

Кпдн-2

ß-актин КЛДН-З Вчактин

КЛДН-4 В-актин КПДН-5 ß-акгин

Кпдн-7 ß-актин

Клдн-8 ß-акшн

Клдн-12 ß-актан

Клдн-16 ß-актин

Клдн-18 ß-актин

Рис. 3. Экспрессия клаудинов-1,-2,-3,-4,-5,-7,-8,-12,-16,-18 в эпителии различных отделов кишки крысы

D - двенадцатиперстная кишка, J - тощая кишка, I - подвздошная кишка, С - толстая кишки. Кпдн - клаудин. Число обозначает порядковый номер кпаудина.

При сопоставлении результатов Вестерн-блота между сегментами различных отделов кишки были выявлены отличия интенсивности сигналов изучаемых клаудинов (рис. 4). В толстой кишке были обнаружены все исследуемые клаудины. Для клаудинов-1, -3, -4, -5, -8, -16, -18, которые снижают проницаемость эпителия (Furuse, 2002; Van Itallie, 2001; Wen, 2004; Amasheh, 2008), в этом отделе кишки была отмечена максимальная интенсивность сигналов по сравнению с другими сегментами. Возможно, экспрессия данных представителей семейства кпаудина является наиболее характерной для толстой кишки. В эпителии двенадцатиперстной кишки также были представлены все исследуемые клаудины, но уровень их экспрессии был значительно ниже, чем в толстой кишке. Исключением является только клаудин-12, уровень

которого в эпителии двенадцатиперстной кишки был в четыре раза выше, чем в толстой кишке (р<0.01). Наличие всех изучаемых белков семейства клаудина было показано и в подвздошной кишке. Установлено, что уровень экспрессии клаудинов -1,-3,-4,-5,-8 и -18 в данном отделе кишки был ниже (р<0.01), чем в эпителии толстой кишки, а клаудинов-2, -7 и -12, которые способны формировать селективные ионные поры (Amasheh, 2002; Alexandre, 2005; Fujita, 2008) - наоборот, выше (р<0.01). Было показано, что для данного сегмента экспрессия клаудинов-2 и -7 была наибольшей. Тощая кишка являлась единственным сегментом, где экспрессировались не все изучаемые клаудины. В данном сегменте не были обнаружены клаудины-4 и -8, увеличивающие плотность эпителия. В тощей кишке, как и в подвздошной, интенсивно экспрессировались клаудины-2, -7 и -12. Следует отметить, что экспрессия клаудина-12 была максимальна в тощей кишке, а для клаудинов-3, -5, -16 и -18 в эпителии данного участка кишки был выявлен самый низкий уровень экспрессии по сравнению с остальными отделами.

D J I С

Клдн-1 Кпдн-2 Клдн-З

Кпдн-4 Клдн-5

Клдн-7

Кпдн-8

Кпдн-12

Клдн-16 Кпдн-18

Рис. 4. Сравнение интенсивности сигналов клаудинов в разных отделах кишки крысы По оси абсцисс: отделы кишки (D - двенадцатиперстная кишка, J - тощая кишка, I -подвздошная кишка, С - толстая кишка). По оси ординат: интенсивность сигнала, %. Клдн - клаудин. Число обозначает порядковый номер клаудина. * или ** - достоверное отличие уровня интенсивности сигнала в отделах тонкой кишки относительно эпителия толстой кишки, где экспрессия изучаемых клаудинов принималась за 100%. * при р<0.05; ** при р<0.01, (U- тест Манн-Уитни).

Таким образом, обнаружено, что в проксимально-дистальном направлении, по ходу кишки, существуют различия интенсивности экспрессии клаудинов, формирующих ионоселективные поры, и клаудинов, усиливающих плотность эпителия.

Локализация кпаудинов в эпителии кишки крысы. С помощью иммуногистохимического метода с последующим анализом изображений на конфокальном лазерном микроскопе в эпителии подвздошной кишки была исследована локализация клаудинов-1, -2, -3, -4, -5, -7, -8, -12, -15, -16 и -18. На срезах ткани подвздошной кишки в апикальной части эпителиальных клеток отчетливо обнаруживалось присутствие оккпюдина (рис. 5 БДЗ) - маркера плотных контактов. Его сигнал отсутвовал в базолатеральной мембране и в цитоплазме эпителиальных клеток. Это позволяло соотнести пространственное расположение других белков с локализацией окклюдина.

А Б В

кпдн-4 в оккп в а» - « -10 |ЛП

г Д Е

клдн-1 в оккл * и в " V - < ' ч В V-" > / ' ' •V." 'С* — 10 рт

Ж 3 и

клдн-2 п к оккл п \ к п к 10 рт

Рис. 5. Локализация клаудинов-4,-1,-2 в эпителии кишки

А - клаудин-4 (красный); Б - окклюдин (зеленый); В - совместная локализация окклюдина и клаудина-4 в области плотных контактов. Г- клаудин-1 (красный); Д -окклюдин (зеленый); Е - окклюдин расположен в апикальной части мембраны в зоне плотных контактов, а клаудин-1 распределен в базолатеральном домене. Ж - клаудин-2 (красный); 3 - окклюдин (зеленый); И - совместная локализация окклюдина и клаудина-2 в криптах толстой кишки.

Голубым отмечены ядра клеток, окраска ОАР1. Масштабная линейка на всех имиджах -10 мкм. Стрелками отмечены места локализации белков.

Обозначения: оккп - окклюдин; клдн-2 - клаудин-2, В - ворсинка, К - крипта, П -поверхность эпителия.

Анализ иммунофлуоресценции на срезах ткани подвздошной кишки свидетельствовал о том, что клаудинам свойственны несколько типов пространственного распределения в энтероцитах. В группе, представленной клаудинами -2, -3, -4, -5 и -7, экспрессия изучаемых белков выявлялась в области плотных контактов, поскольку хорошо прослеживалось совпадение контуров клеток при распределении окклюдина и клаудинов этой группы, а также наличие интенсивного желтого цвета на совмещенном изображении (рис. 5).

Локализация клаудинов в эпителиоцитах подвздошной кишки не ограничивалась только областью плотных контактов. При анализе продольных срезов эпителиального пласта было сопоставлено свечение окклюдина, со свечением клаудина-1 и обнаружено, что клаудины могут также располагаться в базолатерапьной мембране, вне зоны плотных контактов (рис. 5).

В эпителии толстой кишки с помощью метода лазерной конфокальной микроскопии была исследована субклеточная локализация клаудинов-2, -3, -4, -5, -11, -12, -15 и -18. Клаудин-2 был идентифицирован в области плотных контактов. В криптах флуоресцентная метка для данного белка была колокализована с сигналом окклюдина в апикальной части мембраны эпителиоцитов (рис. 5), на люминальной поверхности кишки сигнал клаудина-2 не был идентифицирован. В толстой кишке в базолатеральной мембране эпителиоцитов были идентифицированы кпаудины-3,-4 и -5. Отсутствие сигнала на антитела (при применении иммуноцитохимии и Вестерн-блота) для клаудинов-11 и -14 свидетельствовало об отсутствии этих белков в эпителиоцитах изучаемых участков кишки крысы.

Таким образом, были выявлены различия в локализации белков семейства клаудина в различных доменах плазматической мембраны эпителиоцитов. Установлено, что существуют особенности распределения некоторых клаудинов в крипте и на люминальной поверхности.

Влияние теофиллина, холерного токсина и буметанида на эпителий кишки. Увеличение концентрации цАМФ приводит к длительному открытию хлорных каналов на апикальной мембране клеток и движению ионов хлора в просвет кишки. При этом по парацеллюлярному пути в том же направлении осуществляется транспорт натрия и воды. В опытах для увеличения концентрации цАМФ были использованы теофиллин и холерный токсин. Для анализа вклада процессов, происходящих на базолатеральной мембране, применялся буметанид.

При действии теофиллина происходило увеличение тока короткого замыкания во всех отделах тонкой кишки: в двенадцатиперстной кишке ток увеличился на 43±4 мкА/см2, в тощей кишке - на 62±7 мкА/см2, а в подвздошной кишке - на 24±6 мкА/см2.

200-] 175 ISO's 125-^ 100-I 75 H 50250-

I-1

220

160л

140-

120-

100-

о 5 80-

О 60-

40-

20-

o-l

1ИГ

220

Р Л I с

Рис. 6. Влияние теофиллина на ток короткого замыкания (А) и трансэпителиальное сопротивление (Б) в различных отделах кишки крысы

' при р < 0.01 (парный t- тест Стьюдента).

й и I С

Рис. 7. Влияние холерного токсина на ток короткого замыкания (А) и

трансэпителиальное сопротивление (Б) в различных отделах кишки крысы

По оси абсцисс: время, мин; отделы кишки (й - двенадцатиперстная кишка, J - тощая

кишка, I - подвздошная кишка, С - толстая кишка). По оси ординат: А - ток короткого

замыкания, Б - трансэпителиальная разность потенциалов.

Различия достоверны: * при р < 0.05, ** при р < 0.01 (парный тест Стьюдента).

В эпителии толстой кишки ток короткого замыкания увеличился в девять раз по сравнению с первоначальным уровнем (р<0.01), достигнув значения 148±11 мкА/см2 (рис. 6). Под воздействием теофиллина во всех отделах, за исключением подвздошной кишки, трансэпителиальное сопротивление снижалось (р<0.01) (рис. 6).

При инкубации с холерным токсином в тощей кишке было выявлено снижение трансэпителиального сопротивления, в полтора раза (п=10, р<0.01). В подвздошной и толстой кишке трансэпителиальное сопротивление возрастало с 28+2 до 38±3 Ом-см2 и со 153±6 до 168±4 Ом-см2, соответственно (рис. 7).

Таким образом, теофиллин и холерный токсин вызывали схожие изменения тока короткого замыкания в различных отделах кишки. В то же время применение холерного токсина, в отличие от теофиллина, приводило к увеличению трансэпителиального сопротивления в подвздошной и толстой кишке. Это согласуется с результатами Вестерн-блота, свидетельствующими об усилении экспрессии пороформирующего белка - клаудина-2 под действием теофиллина. При действии холерного токсина, наоборот, уровень клаудина-2 снижался, но при этом усиливалась экспрессия уплотняющих белков: клаудина-1, -3, -4 и -8 (рис. 8).

клаудин-1 клаудин-2 клаудин-3 клаудин-4 клаудин-8

1600140012001000-а? 800600400200-

Рис. 8. Вестерн-блот анализ белков плотных контактов: клаудинов-1, -2, -3, -4 и -8 после действия холерного токсина и теофиллина

По оси абсцисс: экспрессии клаудинов в различных условиях. По оси ординат: уровень экспрессии клаудинов, %. За 100% принимался уровень экспрессии в контрольных условиях.

После воздействия холерного токсина наблюдалось увеличение уровня клаудина-2 и снижение клаудинов-1, -3, -4 и -8. После действия теофиллина было выявлено повышение экспрессии клаудинов-1, -2, -3 и -4 и снижение клаудина-8. Контр - контроль, ХТ - холерный токсин, Тео - теофиллин.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

танкой кишки. В тощей кишке активный перенос веществ через эпителий происходит наиболее интенсивно.

Исследования экспрессии белков семейства клаудина, функции которых были изучены на эпителии других органов, свидетельствует о том, что клаудины-2,-7 и -12 преобладают в тонкой кишке, эпителий которой относится к всасывающему типу. Другие белки плотных контактов, идентифицированные в кишечном эпителии (клаудины-1, -3, -4, -5, -8, -16, -18), имели наибольший уровень экспрессии в непроницаемом эпителии толстой кишки. Установлено, что изученные представители семейства клаудина могут располагаться в разных областях плазматической мембраны: в апикальном домене, в зоне плотных контактов, а также в базолатеральном домене мембраны эпителиоцитов.

Таким образом, в двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишке было обнаружено сходство электрофизиологических характеристик, связанных с перемещением электролитов через эпителий и распределением белков семейства клаудина в проксимально-дистальном направлении. Создание модельных условий движения ионов с помощью теофиллина и холерного токсина подтвердило данную связь. Было продемонстрировано, что в толстой кишке снижение трансэпителиального сопротивления под действием теофиллина сопровождается увеличением уровня клаудина-2, а холерный токсин усиливает трансэпителиальное сопротивление за счет повышения экспрессии клаудинов-1 ,-3,-4 и -8 и снижения экспрессии клаудина-2.

Таким образом, комплексное исследование представителей семейства клаудина в эпителии кишки крысы позволяет говорить, что данные белки участвуют в селективной межклеточной диффузии.

ВЫВОДЫ

1. Величина тока короткого замыкания и трансэпителиального сопротивления в разных отделах кишки крысы свидетельствует о различиях интенсивности активного транспорта электролитов в тонкой и толстой кишке. Для непроницаемого эпителия толстой кишки характерна наименьшая величина ионного транспорта и наибольшие значения трансэпителиального сопротивления. Величина тока короткого замыкания в тонкой кишке свидетельствует о наибольшей интенсивности ионного транспорта в тощей кишке.

2. В эпителиальных клетках кишки экспрессируются различные белки семейства клаудина. В эпителии толстой кишки преобладают белки, повышающие плотность эпителия (клаудины-1, -3, -4, -5, -8, -18), а в тонкой кишке - белки, увеличивающие проницаемость (клаудины-2, -7 и -12). Во всех изучаемых отделах кишки не обнаружены кпаудин-11 и клаудин-14.

3. В эпителии кишки идентифицированные белки семейства клаудина имеют различную локализацию в плазматической мембране. Часть из них располагаются в области плотных контактов (клаудины-2, -3, -4, -5, -7 - в эпителии подвздошной кишки, клаудин-2 - в эпителии толстой кишки). Другие клаудины обнаружены в базолатерапьной мембране клеток (кпаудин-1 - в эпителии подвздошной кишки, клаудины-3,-4 и -5 - в эпителии толстой кишки).

4. Теофиллин и холерный токсин имеют сходные эффекты в отношении тока короткого замыкания в различных отделах кишки крысы, но в отличие от теофиллина, холерный токсин увеличивает трансэпителиальное сопротивление в подвздошной и толстой кишке. Это подтверждается увеличением экспрессии клаудина-2 и снижением уровня кпаудинов-1 ,-3,-4 и -8 в толстой кишке после инкубации с токсином и свидельствует об изменении ионопроницаемости эпителия под воздействием данного вещества.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ:

1. Марков А.Г., Вешнякова А.Ю. Экспрессия белков плотных контактов в эпителии толстой кишки крысы // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2007. - Сер. 3. Вып. 4. - С. 86-92.

2. Марков А.Г., Вешнякова А.Ю., Круг С., Милац С. Экспрессия белков плотных контактов в эпителии тонкой кишки крысы // Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -

2007. - Т. 93 (9). - С. 1043-1054.

3. Марков А.Г., Вешнякова А.Ю., Круглова Н.М., Луцик Е.А. Субклеточная локализация клаудинов в эпителии тонкой кишки крысы // Тез. докл. XX съезда Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва). -2007. - С. 65.

4. Veshnyakova A., Fromm М., Amasheh S., Markov А. (2007). Expression of tight junction proteins claudin-2 and claudin-16 in mammary epithelium of mice. Abstract Book 18-th European Students' Conference. Charite-Universitaetsmedizin Berlin, 7-11 October 2007 // Eur. J. Med. Res. - 2007. - V. 12 (4). - P. 98

5. Вешнякова А.Ю., Марков А.Г., Луцик E.A. Экспрессия и субклеточная локализация белков плотных контактов в эпителии тонкой и толстой кишки крысы // Проблемы регуляции висцеральных функций, Минск. - 2008. - Кн. 1. - С. 10-15.

6. Марков А.Г., Вешнякова А.Ю. Влияние холерного токсина и теофиллина на эпителий толстой кишки крысы // Матер. VI Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 50-летию открытия A.M. Уголевым мембранного пищеварения, Санкт-Петербург. - 2008. - С. 127.

7. Veshnyakova A., Amasheh S., Fromm М., Markov A. Cholera toxin and theophylline effects on function and expression of tight junction proteins in colon epithelium. Abstract Book 19-th European Students' Conference. Charite-Universitaetsmedizin Berlin, 29 September-3 October 2008 // Eur. J. Med. Res. - 2008. - V. 13 (I). - P. 125-126

8. Markov A.G., Veshnyakova A., Amasheh S., Fromm M. Cholera toxin and theophylline alter function and expression of tight junction proteins in rat intestine. European Intestinal Transport Group. 7-10 October, Pamplona, Spain // Journal of Physiology & Biochemistry. -

2008. - V.64 (3). - P.75

Подписано в печать 25.12.2008г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 1026.

Отпечатано в ООО «Издательство "JIEMA"»

199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д.24, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Вешнякова, Анна Юрьевна

Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы»

Список сокращений.

Введение.

Глава 1. Электрофизиологические характеристики эпителия различных сегментов кишки крысы

1.1. Обзор литературы.

1.2. Специфические методические особенности экспериментов.

1.3. Электрофизиологические характеристики различных сегментов кишки крысы.

1.4. Изменение трансэпителиального сопротивления и тока короткого замыкания при длительной инкубации.

1.5. Обсуждение.

Глава 2. Исследование экспрессии клаудинов в эпителии кишки крысы с помощью Вестерн-блот анализа

2.1. Обзор литературы.

2.2. Специфические методические особенности экспериментов.

2.3. Экспрессия клаудинов в эпителии кишки крысы.

2.4. Обсуждение.

Глава 3. Локализация белков плотных контактов в эпителии кишки крысы

3.1. Обзор литературы.

3.2. Специфические методические особенности экспериментов.

3.3. Распределение клаудинов по оси ворсинка — крипта или люминальная поверхность - крипта в эпителии кишки крысы.

3.4. Субклеточная локализация клаудинов в эпителиоцитах кишки крысы.

3.5. Обсуждение.Г.

Глава 4. Влияние холерного токсина на проницаемость эпителия и структуру плотных контактов различных отделов кишки крысы

4.1. Обзор литературы.

4.2. Специфические методические особенности экспериментов.

4.3. Изменение электрофизиологических показателей в различных отделах кишки под действием холерного токсина, теофиллина и буметанида.

4.4. Изменение уровня экспрессии клаудинов в эпителии толстой кишки крысы под воздействием холерного токсина и теофиллина.

4.5.Обсуждение.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы"

Актуальность проблемы. Изучение процессов транспорта веществ, ионов и воды через эпителий кишки является актуальной проблемой современной физиологии висцеральных систем. Транспорт ионов через эпителий может осуществляться по трансцеллюлярному и по парацеллюлярному пути. Механизмы трансцеллюлярного транспорта изучены подробно (Ugolev et al., 1985; Тимофеева и др., 2000; Marples, 2001; Drozdowski et al., 2006; Gilbert et al., 2008). В случае парацеллюлярного транспорта веществ важная роль принадлежит комплексам плотных контактов, разделяющих апикальный и базолатеральный домены плазматических мембран и объединяющих эпителиоциты в единый пласт. Долгое время вопрос о существовании селективной межклеточной диффузии оставался неясным. Изучение данной проблемы стало возможным после выявления различных молекулярных компонентов плотных контактов. Трансмембранный белок окклюдин является их структурной основой (Furuse, 1993). Представители семейства клаудина, в котором насчитывают 24 белка (Furuse, 1998), обеспечивают барьерные свойства эпителия и участвуют в осуществлении селективной межклеточной диффузии. Показано, что клаудины -2, -7, -12, -15 и -16 могут формировать селективные ионные поры (Amasheh, 2002; Alexandre, 2005; Fujita, 2008) и таким образом осуществляют селективную межклеточную диффузию. Некоторые белки (клаудины -1, -3, -4, -5, -8 ,-14, -18, -19) снижают проницаемость эпителия (Van Itallie, 2006; Furuse, 2002; Wolburg, 2003; Angelow, 2007; Amasheh, 2008).

Вклад белков плотных контактов представляется важным аспектом в изучении проницаемости эпителия. Кроме этого эпителий кишки является удобной моделью для уточнения роли отдельных белков плотных контактов в осуществлении парацеллюлярного транспорта, так как эпителий разных отделов кишки имеет морфофункциональные отличия. К настоящему времени известны фрагментарные сведения об экспрессии клаудинов в 5 кишечном эпителии (Rahner, 2001; Amasheh, 2005; Fujita, 2006; Chiba, 2008). Однако до сих пор комплексного изучения роли белков семейства клаудина в реализации межклеточного транспорта в кишечном эпителии не проводилось.

Задачи исследования:

1. Сопоставить электрофизиологические характеристики сегментов различных отделов кишки.

3. Изучить локализацию белков плотных контактов в эпителии кишки.

4. Исследовать проницаемость эпителия и экспрессию клаудинов при действии холерного токсина и теофиллина.

Научная новизна. Впервые на основе электрофизиологических, молекулярных, иммуноцитохимических методов было проведено комплексное исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы. Получены новые данные, свидетельствующие о том, что экспрессия этих белков коррелирует с электрофизиологическими показателями, отражающими интенсивность ионного транспорта в различных отделах кишки. Показано, что в разных отделах кишки существуют отличия в пространственном распределении клаудинов в эпителиоцитах и в различных участках эпителиального пласта. Определено влияние теофиллина и холерного токсина, повышающих концентрацию цАМФ в клетке и обеспечивающих транспорт электролитов в просвет кишки, на изменение проницаемости эпителия различных отделов кишки и на экспрессию белков семейства клаудина.

Положения, выносимые на защиту.

Апробация работы. Результаты исследования доложены и обсуждены на XX съезде Физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007 г.), на VI Всероссийской конференции с международным участием «Механизмы функционирования висцеральных систем», посвященной 50-летию открытия A.M. Уголевым мембранного пищеварения (Санкт-Петербург, 2008 г.), на 18-й и 19-й Международных Студенческих конференциях (Берлин, 2007 и 2008 гг.), на Конференции Европейского общества по изучению эпителиального транспорта (Памплона, Испания, 2008 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи в рецензируемых журналах и 5 тезисов докладов.

Заключение Диссертация по теме "Физиология", Вешнякова, Анна Юрьевна

Выводы

3. В эпителии кишки идентифицированные белки семейства клаудина имеют различную локализацию в плазматической мембране. Часть из них располагаются в области плотных контактов (клаудины-2, -3, -4, -5, -7 — в эпителии подвздошной кишки, клаудин-2 — в эпителии толстой кишки). Другие клаудины обнаружены в базолатеральной мембране клеток (клаудин-1 — в эпителии подвздошной кишки, клаудины-3,-4 и -5 — в эпителии толстой кишки).

4. Теофиллин и холерный токсин имеют сходные эффекты в отношении тока короткого замыкания в различных отделах кишки крысы, но в отличие от теофиллина, холерный токсин увеличивает трансэпителиальное сопротивление в подвздошной и толстой кишке. Это подтверждается снижением экспрессии клаудина-2 и увеличением уровня клаудинов-1,-3,-4 и -8 в толстой кишке после инкубации с токсином и свидельствует об изменении ионопроницаемости эпителия под воздействием данного вещества.

Заключение

Значения электрофизиологических показателей свидетельствовали о том, что процесс активного транспорта ионов снижен в толстой кишке крысы по сравнению с тонкой кишкой. Интенсивность этого процесса различается в изучаемых отделах тонкой кишки. В тощей кишке активный перенос веществ через эпителий происходит наиболее интенсивно.

Таким образом, в двенадцатиперстной, тощей, подвздошной и толстой кишке было обнаружено сходство электрофизиологических характеристик, связанных с перемещением электролитов через эпителий и распределением белков семейства клаудина в проксимально-дистальном направлении. Создание модельных условий движения ионов с помощью теофиллина и холерного токсина подтвердило данную связь. Было продемонстрировано, что в толстой кишке снижение трансэпителиального сопротивления под действием теофиллина сопровождается увеличением уровня клаудина-2, а холерный токсин усиливает трансэпителиальное сопротивление за счет повышения экспрессии клаудинов-1,-3,-4 и -8 и снижения экспрессии клаудина-2.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Вешнякова, Анна Юрьевна, Санкт-Петербург

1. Громова JI.B., Кузнецов В.Л., Груздков A.A. Всасывание глюкозы и галактозы в тонкой кишке крыс in vivo // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -1996.-Т. 82 (З).-С. 46-56.

2. Груздков A.A. Современные представления о переносе веществ через эпителиальный слой тонкой кишки // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -1993.-Т. 79 (6).-С. 19-32.

3. Груздков A.A., Громова Л.В. Исследование потребления крысами концентрированных растворов глюкозы и моделирование ее распределения вдоль кишки// Рос. физиол. журн. -2004.-Т. 90 (10). С. 1270 - 1280.

4. Грефнер Н.М., Громова Л.В., Груздков A.A. Структурный анализ роли облегченной диффузии в процессе всасывания глюкозы энтероцитами тонкой кишки крысы // Цитология. 2006. - Т. 48 (4). - С. 355-363.

5. Иезуитова H.H., Тимофеева Н.М. Развитие концепций об ассимиляции пищи // Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. 1996. - Т. 82 (3). - С. 5-18.

6. Марков А.Г., Amasheh S., Fromm М. Белки семейства клаудина в тонкой и толстой кишке крысы // Научные труды I Съезда физиологов СНГ.- Под ред. Р.И. Сепиашвили.- М.: Медицина-Здоровье. 2005. — С. 9-10.

7. Марков А.Г., Шадрин Л.В., Вешнякова А.Ю. и др. Экспрессия клаудина-2 и -16 в плотных контактах секреторного эпителия молочной железы мышей //Рос. физиол. журн. -2006.-Т.92,№11.С. 1391 1395.

8. Марков А.Г., Вешнякова А.Ю., Круг С. и др. Экспрессия белков плотных контактов в эпителии тонкой кишки крысы// Рос. физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -2007.-Т. 93, № 9. С. 1043-1054.

9. Ноздрачев А. Д., Поляков Е. JI. Анатомия крысы (Лабораторные животные) / Под ред. академика А. Д. Ноздрачева. — СПб.: Издательство «Лань», 2001. —464 с, ил. — (Учебники для вузов. Специальная литература).

10. Селиверстова Е.В., Шахматова Е.И., Комиссарчик Я.Ю. и др. Иммуноцитохимическая локализация вазопрессина при его всасывании клетками эпителия тонкой кишки крысы// Цитология. -2004.- Т. 46, № 11. -С. 953-959.

11. Тимофеева H.M. Роль пептидаз в ассимиляции белков// Физиол. журн. им. И.М. Сеченова. -1993. -Т. 79 (6). С. 1-18.

12. Тимофеева Н.М., Груздков А.А., Зильбер Ю.Д. и др. Физиология и биохимия ферментных адаптаций. Тонкая кишка / Мембранный гидролиз и транспорт. Новые данные и гипотезы // Под ред. А.М. Уголева. Л.: Наука. -1986.-С. 51-63.

13. Тимофеева Н.М., Иезуитова Н.Н., Громова Л.В. Современные представления о всасывании моносахаридов, аминокислот, пептидов в тонкой кишке млекопитающих // Успехи физиол. наук. -2000.- Т.31 (4).-С.24-37.

14. Трифонов Е.В. Психофизиология человека Толковый русско-английский словарь, 12-е издание М.: Наука, 1997. - 546 с.

15. Уголев A.M. Иезуитова Н.М. Элементы современной энтерологии / В кн. Адаптационно-компенсаторные процессы: на примере мембранного гидролиза и транспорта // Под ред. акад. A.M. Уголева. JL: Наука. - 1991.-е. 7-51.

16. Уголев A.M., Гусев В.М., Груздков А.А. Транссорбция как важный механизм молекулярного транспорта в биологических системах // Физиол. ж. 1992.-Т. 78 (8). - С. 38-43.

17. Хендерсон Д.М. Патофизиология органов пищеварения // М.: Бином. -2005. с. 79-97.

18. Abrami L., Gobin R., Berthonaud V. Localization of the FA-CHIP water channel in frog urinary bladder // Eur J Cell Biol. 1997. - V.73(3). - P. 215-21.

19. Acharya P., Beckel J., Ruiz W.G. et al. Distribution of the tight junction proteins ZO-1, occludin, and claudin-4, -8, and -12, in bladder epithelium. Am. J. Physiol. Renal Physiol. -2004. V. 287. - P. F305 -F318.

20. Adibi S.A. The oligopeptide transporter (Peptl) in human intestine: biology and function // Gastroenterol. -1997. V. 113(1). - P. 332-340.

21. Agarwal R., D'Souza Т., Morin P.J. Claudin-3 and claudin-4 expression in ovarian epithelial cells enhances invasion and is associated with increased matrix metalloproteinase-2 activity// Cancer Res. 2005. - V.65. - P. 7378-7385.

22. Alexandre M.D., Lu Q., Chen Y.H. Overexpression of claudin-7 decreases the paracellular CI- conductance and increases the paracellular Na+ conductance in LLC-PK1 cells//J. Cell Sci. 2005. - V. 118. - P. 2683-2693.

23. Amasheh M., Schlichter S., Amasheh S. Quercetin enhances epithelial barrier function and increases claudin-4 expression in Caco-2 cells// J Nutr.- 2008. -V. 138(6). P. 1067-1073.

24. Amasheh S., Meiri N., Gitter A.H. et al. Claudin-2 expression induces cation-selective channels in tight junctions of epithelial cells.// J. Cell Sci. -2002.- V.l 15.-P. 4969-4976.

25. Amasheh S., Milatz S., Krug S.M. Na+ absorption defends from paracellular back-leakage by claudin-8 upregulation// Biochem. Biophys. Res. Comm. 2008

26. Amasheh S., Milatz S., Krug S.M. Tight junction proteins as channel formers and barrier builders: claudin-2, -5, and -8 // Ann. N.Y. Acad. Sei. 2009.

27. Amasheh S., Schmidt T., Mahn M. et al. Contribution of claudin-5 to barrier properties in tight junctions of epithelial cells // Cell Tissue Res. -2005.- V.321. P. 89-96.

28. Anderson J. M. Molecular structure of tight junctions and their role in epithelial transport//News Physiol. Sei. -2001.- V.16.- P. 126 130.

29. Angelow S., Kim K.J., Yu A.S. Claudin-8 modulates paracellular permeability to acidic and basic ions in MDCK II cells // J. Physiol. 2006. -V.571.-P. 15-26.

30. Barrios-Rodiles M., Brown K.R., Ozdamar B. Highthroughput mapping of a dynamic signaling network in mammalian cells// Science. 2005. - V.307. - P. 1621-1625.

31. Battle M.A., Konopka G., Parviz F. Hepatocyte nuclear factor 4a orchestrates expression of cell adhesion proteins during the epithelial transformation of the developing liver // Proc. Natl. Acad. Sei. U. S. A. 2006. - V. 103. - P.8419-8424.

32. Bentzel C., Fromm M., Palant C. et al. Protamine alters structure and conductance of Necturus gallbladder tight junctions without major electrical effects on the apical cell membrane // J. Membrane Biol. -1987.- V. 95.- P. 9-20.

33. Bergann T., Fromm A., Zeissig S. et al. Interaction of dexamethasone and TNFa in the regulation of ENaC-mediated sodium transport // J. Physiol. Biochem.-2007.- V. 63 (1).- P. 19.

34. Berkes J., Viswanathan V.K., Savkovic S.D. et al. Intestinal epithelial responses to enteric pathogens: effects on the tight junction barrier, ion transport, and inflammation // Gut.-2003.- V. 52. P. 439-451.

35. Blackman B., Russell T., Nordeen S.K. et al. Claudin 7 expression and localization in the normal murine mammary gland and murine mammary tumors// Breast Cancer Res. -2005.- V.7. P. 248 - 255.

36. Blachier F., Vaugelade P., Robert V. et al. Comparative capacities of the pig colon and duodenum for luminal iron absorption // Can. J. Physiol. Pharmacol. — 2007. -V. 85(2). -P. 185-192

37. Brot-Laroche E., Tobin V., Klein. C. et al. Insulin controls the location of GLUT2 in the brush border membrane of enterocytes // J. Physiol. Biochem.-2007.- V. 63(1).-P. 9.

38. Burant C.F., Takeda J., Brot-Laroche E. Fructose transporter in human spermatozoa and small intestine is GLUT5 // J. Biol. Chem. 1992. - V. 267. - P. 14527-14526.

39. Bürgel N., Bojarski C., Mankertz J. et al. Mechanisms of diarrhea in collagenous colitis// Gastroenterology.- 2002.-V. 123.- P. 433 443.

40. Calamita G., Mola M.G., Svelto M. Presence in frog urinary bladder of proteins immunologically related to the aquaporin-CHIP // Eur J Cell Biol. -1994. -V.64(2). P. 222-228.

41. Caviedes-Vidal E., McWhorter T.J., Lavin S.R. The digestive adaptation of flying vertebrates: high intestinal paracellular absioiption compensates for small guts //Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 2007. - V. 104(48). - P.19132-19137.

42. Cereijido M., Contreras R.G., Shoshani L. Cell Adhesion, Polarity, and Epithelia in the Dawn of Metazoans // Physiol Rev.-2004.-V.84. P. 1229-1269.

43. Chatterjee A, Chowdhury R. Bile and unsaturated fatty acids inhibit the binding of cholera toxin and Escherichia coli heat-labile enterotoxin to GM1 receptor // Antimicrob Agents Chemother. 2008. -V.52 (1). - P. 220-224.

44. Charoenphandhu N., Wongdee K., Tudpor K. et al. Chronic metabolic acidosis up-regulated claudin mRNA expression in duodenal enterocytes of female rats // Life Sei.- 2007.-V. 80(19).- P. 1729-1737.

45. Chiba H., Gotoh T., Kojima T. Hepatocyte nuclear factor (HNF)-4a triggers formation of functional tight junctions and establishment of polarized epithelial morphology in F9 embryonal carcinoma cells // Exp. Cell Res. 2003. - V.286. - P. 288-297.

46. Chiba H., Osanai M., Murata M. Transmembrane proteins of tight junctions // Biochimica et Biophysica Acta. 2008. - V. 1778. - P. 588-600.

47. Chiba H., Sakai N., Murata M. The nuclear receptor hepatocyte nuclear factor 4a acts as a morphogen to induce the formation of microvilli // J. Cell Biol. -2006. V.175.-P.971-980.

48. Colegio O.R., van Itallie C.M., McCrea H.J. Claudins create charge-selective channels in the paracellular pathway between epithelial cells // Am. J. Physiol., Cell Physiol. 2002. - V.283. - P.142-147.

49. Colegio O.R., Van Itallie C., Rahner C. et al. Claudin extracellular domains determine paracellular charge selectivity and resistance but not tight junction fibril architecture // Am. J. Physiol. Cell Physiol. -2003.- V.284.-P. 1346-1354.

50. Contreras R.G., Shoshani L., Flores-Maldonado C. E-cadherin and tight junctions between epithelial cells of different animal species// Pfliigers Archiv. —2002.-V. 444 (4).-P. 467-475.

51. Coyne C.B., Gambling T.M., Boucher R.C. Role of claudin interactions in airway tight junctional permeability // Am. J. Physiol., Lung Cell Mol. Physiol. -2003. -V.285. -P.l 166-1178.

52. De Carvalho A.D., de Souza W., Morgado-Diaz J.A. Morphological and molecular alterations at the junctional complex in irradiated human colon adenocarcinoma cells, Caco-2 // Int J Radiat Biol. -2006.-V.82(9).-P.658-68.

53. DiBona D.R., Chen L.C., Sharp G.W.G. A study of intercellular spaces in the rabbit jejunum during acute volume expansion and after treatment with cholera toxin // The Journal of Clinical Investigation.-1974.- V. 53. P. 1300-1307.

54. Dore B., Donna D., Andreoletti G.E. et. al. A specific alkaline phosphatase of amphibia integument levamisole effect on short circuit current (SCC) // Boll. Soc. Ital. Biol. Sper. 2000. - V. 76(7-8). - P. 45-50.

55. Drozdowski L.A., Thomson A.B. Intestinal sugar transport // World J. Gastroenterol.- 2006. -V. 12(11). -P. 1657-1670.

56. D'Souza T., Agarwal R., Morin P.J. Phosphorylation of claudin-3 at threonine 192 by cAMP-dependent protein kinase regulates tight junction barrier function in ovarian cancer cells // J. Biol. Chem. 2005. - V.280. - P.26233-26240.

57. Ebnet K., Suzuki A., Horikoshi Y. The cell polarity protein ASIP/PAR-3 directly associates with junctional adhesion molecule (JAM) // EMBO J. 2001. -V.20.-P.373 8-3748.

58. Ebnet K., Suzuki A., Ohno S. Junctional adhesion molecules (JAMs): more molecules with dual functions // J. Cell Sci. 2004. - V.l 17. - P.19-29.

59. Efrati E., Arsentiev-Rozenfeld J., Zelikovic I. The human paracellin-1 gene (hPCLN-1): renal epithelial cell-specific expression and regulation // Am J Physiol Renal Physiol. -2005. V.288. P. 272-283.

60. Escaffit F., Boudreau F., Beaulieu J.F. et al. Differential expression of claudin-2 along the human intestine: Implication of GATA-4 in the maintenance of claudin-2 in differentiating cells //J Cell Physiol. -2005.- V.203(l).-P.15-26.

61. Evans M.J., von Hahn T., Tscherne D.M. Claudin-1 is a hepatitis C virus co-receptor required for a late step in entry // Nature 2007. - V.446. - P.801-805.

62. Fasano A., Baudry B., Pumplin D.W. Vibrio cholerae produces a second enterotoxin, which affects intestinal tight junctions // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1991.-V.88.-P. 5242-5246.

63. Farquhar M.G., Palade G.E. Junctional complexes in various epithelia// J. Cell Biol. -1963. V.17. - P.375—412.

64. Fedwick J.P., Lapointe T.K., Meddings J.B. et al. Helicobacter pylori activates myosin light-chain kinase to disrupt claudin-4 and claudin-5 and increase epithelial permeability // Infect Immun. -2005.-V.73(12).-P.7844-7852.

65. Fromter E.D., Diamond J.M. Route of passive ion permeation in epithelia // Nature New Biol. -1972.-V.235.-P. 9-13.

66. Fujibe M., Chiba H., Kojima T. Thr203 of claudin-1, a putative phosphorylation site for MAP kinase, is required to promote the barrier function of tight junctions // Exp. Cell Res. 2004. -V.295 - .P. 36-47.

67. Fujita H., Chiba H., Yokozaki H. et al. Differential expression and subcellular localization of claudin-7, -8, -12, -13, and -15 along the mouse intestine // J. Histochem. Cytochem. -2006.-V.54 (8).-P. 933 944.

68. Fujita K., Katahira J., Horiguchi Y. Clostridium perfringens enterotoxin binds to the second extracellular loop of claudin-3, a tight junction integral membrane protein // FEBS Lett. 2000. - Y.476. - P.258-261.

69. Fujita H., Sugimoto K., Inatomi S. Tight junction proteins claudin-2 and -12 are critical for vitamin D-dependent Ca2+ absorption between enterocytes // Mol Biol Cell. -2008. -V. 19(5). P. 1912-1921.

70. Furuse M., Hirase T., Itoh M. et al. Occludin: a novel integral membrane protein at tight junctions // J. Cell Biol.-1993.-V.123.-P. 1777-1788.

71. Furuse M., Furuse K., Sasaki H. et al. Conversion of zonulae occludens from tight to leaky strand type by introducing claudin-2 into Madin-Darby canine kidney I cells // Cell Biol.-2001 .-V. 153.-P. 263-272.

72. Furuse M., Hata M., Furuse K. et al. Claudin-based tight junctions are crucial for the mammalian epidermal barrier: a lesson from claudin-1-deficient mice // J. Cell Biol.-2002.-V.156.-P. 1099- 1111.

73. Furuse M., Sasaki H., Fujimoto K. et al. S. A single gene product, claudin-1 or -2, reconstitutes tight junction strands and recruits occludin in fibroblasts // J. Cell Biol.-1998.-V. 143.-P.391-401.

74. Furuse M., Tsukita S. Claudins in occluding junctions of humans and flies // Trends Cell Biol. 2006. - V.16. - P. 181-188.

75. Ganguly, N. K., Kaur T. Mechanism of action of cholera toxin and other toxins // Indian J. Med. Res.-1996.-V.104. -P. 28-37.

76. Garcia-Miranda P., Peral M.J., Cano M. et al. Creatine transport in rat colon: developmental maturation // J. Physiol. Biochem. -2007.- V. 63 (1).- P. 32.

77. Gilbert E.R. Wong E.A. Webb K.E. Board-invited review. Peptide absorption and utilization: implications for animal nutrition and health // J. Anim. Sci. 2008. -V. 86 (9).-P. 2135-2155.

78. Gitter A.H., Bendfeldt K., Schulzke J.D. Trans/paracellular, surface/crypt, and epithelial/subepithelial resistances of mammalian colonic epithelia // Pfliigers Arch-Eur J Physiol. -2000.-V. 439 (4). -P.477-482.

79. Gitter A.H., Fromm M., Schulzke J.D. Impedance analysis for the determination of epithelial and subepithelial resistance in intestinal tissues // J Biochem Biophys Methods. -1998.- V. 37(1-2). P. 35-46.

80. Gliki G., Ebnet K., Aurrand-Lions M. Spermatid differentiation requires the assembly of a cell polarity complex downstream of junctional adhesion molecule-C // Nature 2004. - V.431. - P.320-324.

81. Gon Y., Wood M.R., Kiosses W.B. S1P3 receptor-induced reorganization of epithelial tight junctions compromises lung barrier integrity and is potentiated by TNF// Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2005. - V.102. - P.9270-9275.

82. Gonsales-Mariscal L., Betanzos F., Nava P. et al. Tight junction proteins // Prog. Biophys. Mol. Biol. 2003. -V.81. -P. 1-44.

83. Gorraitz E., Garces A., Errasti-Murugarren E. et al. Comparison of nucleosides transport by HCNT3 in the presence of Na+ or H+ // J. Physiol. Biochem.- 2007.- V. 63 (1). P. 30.

84. Hadj-Rabia S., Baala L., Vabres P. Claudin-1 gene mutations in neonatal sclerosing cholangitis associated with ichthyosis: a tight junction disease // Gastroenterology -2004. V.127. - P.1386-1390.

85. Hashizume A, Ueno T, Furuse M. et al. Expression patterns of claudin family of tight junction membrane proteins in developing mouse submandibular gland // Dev Dyn. -2004 -V.23 l(2).-P.425-31.

86. Hebert S.C., Cheng S., Geibel J. Functions and roles of the extracellular Ca2+-sensing receptor in the gastrointestinal tract // Cell Calcium 2004. -V. 35 (3). - P. 239-247.

87. Hegel U., Fromm M., Kreusel K.M. Bovine and porcine large intestine as model epithelia in a student lab course II Am J Physiol. 1993. - V. 265(6 Pt 3). -P.10-19.

88. Heller F., Florian P., Bojarski C. Interleukin-13 is the key effector Th2 cytokine in ulcerative colitis that affects epithelial tight junctions, apoptosis, and cell restitution // Gastroenterology. 2005.-V. 129(2). P. 550-564.

89. Hewitt K.J., Agarwal R., Morin P.J. The claudin gene family expression in normal and neoplastic tissues // BMC Cancer -2006.- V.6.-P. 186.

90. Himmerkus N., Shan Q., Goerke B. Salt- and acid/base metabolism in claudin-16 knockdown mice impact for the pathophysiology of FHHNC patients // Am J Physiol Renal Physiol.-2008.- V. 295(6). - P. F1641-F1647.

91. Holmes J.L., van Itallie C.M., Rasmussen J.E. Claudin profiling in the mouse during postnatal intestinal development and along the gastrointestinal tract reveals complex expression patterns // Gene Expr. Patterns -2006. -V.6. P.581-588.

92. Hou J., Paul D.L., Goodenough D.A. Paracellin-1 and the modulation of ion selectivity of tight junctions // J Cell Sci. 2005. - V.l;l 18(Pt 21). - P. 5109-5118

93. Ikari A., Matsumoto S., Harada H. Phosphorylation of paracellin-1 at Ser217 by protein kinase A is essential for localization in tight junctions // J. Cell Sci. -2006. V.l 19. - P.1781-1789.

94. Itoh M., Furuse M., Morita K. Direct binding of three tight junction-associated MAGUKs, ZO-1, ZO-2, and ZO-3, with the COOH termini of claudins // J. Cell Biol. -1999. V.147. - P.1351-1363.

95. Joraku A, Sullivan CA, Yoo J. et al. In-vitro reconstitution of three-dimensional human salivary gland tissue structures // Differentiation. -2007.-V.75(4). -P. 318-324.

96. Kawedia J.D., Nieman M.L., Boivin G.P. et al. Interaction between transcellular and paracellular water transport pathways through Aquaporin 5 andthe tight junction complex // Proc Natl Acad Sci USA. -2007.-V.104(9).-P.3621-3626.

97. Kaitu' u-Lino T.J., Sluka P., Foo C.F. et al. Claudin-11 expression and localisation is regulated by androgens in rat Sertoli cells in vitro // Reproduction. -2007.-V.133(6).-P.l 169-1179.

98. Katahira J., Inoue N., Horiguchi Y. et al. Molecular cloning and functional characterization of the receptor for Clostridium perfringens enterotoxin // J Cell Biol.-1997.-V. 136.-P. 1239-1247.

99. Kausalya P.J., Amasheh S., Gunzel D. Disease-associated mutations affect intracellular traffic and paracellular Mg2+ transport function of claudin-16 // J. Clin. Invest. -2006. V.l 16. - P.878-891.

100. Kim H.W., Lee A. J., You S. et al. Characterization of taurine as inhibitor of sodium glucose transporter// Adv. Exp. Med. Biol. -2006- V. 583 P. 137-145.

101. King, C. A., Van Heyningen W. E. Deactivation of cholera toxin by a sialidase-resistant monosialosylganglioside // J. Infect. Dis. 1973. -V.127. - P. 639-647.

102. Kitajiri S.I., Furuse M., Morita K. Expression patterns of claudins, tight junction adhesion molecules, in the inner ear // Hear. Res. -2004. V.l87. - P. 25— 34.

103. Kitajiri S., Miyamoto T., Mineharu A. et al. Compartmentalization established by claudin-11-based tight junctions in stria vascularis is required for hearing through generation of endocochlear potential // J Cell Sci. -2004,-V.l 17(21).-P.5087-5096.

104. Kiuchi-Saishin Y., Gotoh S., Furuse M. Differential expression patterns of claudins, tight junction membrane proteins, in mouse nephron segments // J. Am. Soc. Nephrol. -2002. V.13. - P.875-886.

105. Kobayashi J., Inai T., Shibata Y. Formation of tight junction strands by expression of claudin-1 mutants in their ZO-1 binding site in MDCK cells // Histochem. Cell Biol. -2002.-V.117.-P. 29 39.

106. Konrad M., Schaller A., Seelow D. Mutations in the tight-junction gene claudin 19 (CLDN19) are associated with renal magnesium wasting, renal failure, and severe ocular involvement // Am. J. Hum. Genet. -2006. V.79. - P.949-957.

107. Koto T., Takubo K., Ishida S. Hypoxia disrupts the barrier function of neural blood vessels through changes in the expression of claudin-5 in endothelial cells // Am. J. Pathol. -2007. V.170. - P. 1389-1397.

108. Krause G., Winkler L., Mueller S.L. Structure and function of claudins // Biochimica et Biophysica Acta. 2008. -V. 1778. P. 631-645.

109. Kriegs J.O., Homann V., Kinne-Saffran E. et al. Identification and subcellular localization of paracellin-1 (claudin-16) in human salivary glands // Histochem Cell Biol. -2007.-V. 128(l).-P.45-53.

110. Kubota K., Furuse M., Sasaki H. Ca2+-independent cell-adhesion activity of claudins, a family of integral membrane proteins localized at tight junctions // Curr. Biol. -1999. V.9. - P. 1035-1038.

111. Kursad T., Tammy-Claire T. Permeability barrier dysfunction in transgenic mice overexpressing claudin 6 // Development -2002. V.129. - P. 1775-1784.

112. Kushak R.I., Winter H.S. Dietary carbohydrates: digestion and absorption/ Trends in dietary fats research // Ed. Landow M.V. Nova science Publishers Inc. -2005.-P. 1-30.

113. Ladwein M., Pape U.F., Schmidt D.S. The cell-cell adhesion molecule EpCAM interacts directly with the tight junction protein claudin-7 // Exp. Cell Res. -2005. V.309. - P.345-357.

114. Lane J.S., Whang E.E., Rigberg D.A. Paracellular glucose transporter plays a minor role in anesthetized dog // Amer. J. Physiol. 1999. - V. 276(3). Pt.l. - P. G789-G794.

115. Lentz T.L. Cell Fine Structure // Philadelphia: Saunders. 1971. - 306c.

116. Li W. Y., Huey C.L., Yu A.S. Expression of claudin-7 and -8 along the mouse nephron // Am. J Physiol Renal Physiol. -2004.-V.286 (6).-P.1063 1071.

117. Loo D.D., Wright E.M., Zeuthen T. Water Pumps // J. Physiol. 2002. - V. 542 (1). -P.53-60.

118. Mace O., Morgan E., Kellett G. et al. Recent advances in apical GLUT-2 and intestinal glucose absorption// J. Physiol. Biochem. -2007.- V. 63 (1).- P. 8.

119. Marples D. Aquaporins: roles in renal function and peritoneal dialysis. Review. //Perit. Dial. Int. 2001. - V. 21(2). - P.212-218

120. Matsuda Y., Semba S., Ueda J. et al. Gastric and intestinal claudin expression at the invasive front of gastric carcinoma // Cancer Sci. -2007.-V.22.-P.147-162.

121. Matter K., Aijaz S., Balda M.S. et al. Mammalian tight junctions in the regulation of epithelial differentiation and proliferation // Curr. Opin. Cell Biol. -2005.-V. 17.-P.453 -458.

122. McLaughlin J., Padfield P.J., Burt J.P. Ochratoxin A increases permeability through tight junctions by removal of specific claudin isoforms // Am J Physiol Cell Physiol.- 2004.-V. 287(5). P. C1412-C1417.

123. Minke, W. E., Roach C., Hoi W. J. Structure based exploration of the ganglioside GM1 binding sites of Escherichia coli heat-labile enterotoxin and cholera toxin for the discovery of receptor antagonists // Biochemistry. 1999.- V. 38. P. 5684-5692.

124. Mitchell, D. D., Pickens J. C., Korotkov K. 3,5-Substituted phenyl galactosides as leads in designing effective cholera toxin antagonists; synthesis and crystallographic studies // Bioorg. Med. Chem.-2004.- V. 12. P. 907-920.

125. Morin P.J. Claudin proteins in human cancer: promising new targets for diagnosis and therapy // Cancer Res. 2005. - V.l;65(21). - P. 9603-9606.

126. Morita K., Sasaki H., Furuse M. Endothelial claudin: claudin-5/TMVCF constitutes tight junction strands in endothelial cells // J. Cell Biol. -1999. V.147. -P. 185-194.

127. Murata M., Kojima T., Yamamoto T. Down-regulation of survival signaling through MAPK and Akt in occludin-deficient mouse hepatocytes in vitro// Exp. Cell Res. -2005. r V.310. P. 140-151.

128. Nasdala I., Wolburg-Buchholz K., Wolburg H. A transmembrane tight junction protein selectively expressed on endothelial cells and platelets// J. Biol. Chem. -2002. V.277. - P. 16294-16303.

129. Nitta T., Hata M., Gotoh S. Size-selective loosening of the blood-brain barrier in claudin-5-deficient mice // J. Cell Biol. -2003. V. 161. - P.653-660.

130. Ohtsuki S., Sato S., Yamaguchi H. et al. Exogenous expression of claudin-5 induces barrier properties in cultured rat brain capillary endothelial cells // J Cell Physiol. -2007. -V. 210 (1). -P. 81-86.

131. Hl.Oliveira S.S., Morgado-Diaz J.A. Claudins: multifunctional players in epithelial tight junctions and their role in cancer // Cell. Mol. Life Sci. -2007. -V.64 P. 17-28.

132. Pappenheimer J.R. Paracellular intestinal absorption of glucose, creatinine, and mannitol in normal animals: relation to body size// Amer. J. Physiol. 1990. -V.259.-P. G290-G299.

133. Pappenheimer J.R. Role of pre-epithelial "unstirred" layers in absorption of nutrients from the human jejunum // J. Membr. Biol. 2001. - V. 179(2). - P. 185204.

134. Park J.Y., Park K.H., Oh T.Y. et al. Up-regulated claudin 7 expression in intestinal-type gastric carcinoma// Oncol Rep. -2007.- V.18(2). -P. 377-382.

135. Peppi M, Ghabriel MN. Tissue-specific expression of the tight junction proteins claudins and occludin in the rat salivary glands // J Anat. -2004,-V.205(4). P. 257-266.

136. Phillips I.J., Lund E.K., Teucher B. et al. Inhibition of iron absorption by calcium in Caco-2 cells // J. Physiol. Biochem. -2007.- V. 63 (1). -P. 35.

137. Piontek J., Winkler L., Wolburg H. Formation of tight junction: determinants of homophilic interaction between classic claudins // FASEB J. 2008 ;22(l):146-58

138. Pochynyuk O., Bugaj V., Rieg T. et al. Paracrine regulation of the epithelial Na+ channel in the mammalian collecting duct by purinergic P2Y2 receptor tone // J.Biol. Chem. 2008.

139. Poritz L.S., Garver K.I., Green C. et al. Loss of the Tight Junction Protein ZO-1 in Dextran Sulfate Sodium Induced Colitis // J. Surg Res. -2007.- V. 5. -P. 124-135.

140. Prasad S., Mingrino R., Kaukinen K. et al. Inflammatory processes have differential effects on claudins 2, 3 and 4 in colonic epithelial cells // Lab. Invest. -2005.-V.85.-P. 1139- 1162.

141. Radeva G, Buyse M, Hindlet P. et al., Regulation of the oligopeptide transporter, PEPT-1, in DSS-induced rat colitis // Dig Dis Sci. -2007.-V.52(7). -P.1653-1661.

142. Rahner C., Mitic, L. L., Anderson, J. M. Heterogeneity in expression and subcellular localization of claudins 2, 3, 4, and 5 in the rat liver, pancreas, and gut // Gastroenterology.-2001.- V.120.-P. 411 422.

143. Rajasekaran A.K., Rajasekaran S.A. Role of Na-K-ATPase in the assembly of tight junctions // Am J Physiol Renal Physiol. -2003. V. 285(3).-P. F388-F396.

144. Reyes J.L., Lamas M., Martin D. The renal segmental distribution of claudins changes with development // Kidney Int. 2002. - V. 62(2) - P.476-487.

145. Riazuddin S., Ahmed Z.M., Fanning A.S. Tricellulin is a tight junction protein necessary for hearing // Am. J. Hum. Genet. -2006. V.79. - P. 1040-1051.

146. Sabolic I., Brown D. Water transport in renal tubules is mediated by aquaporins // Clin Investig. -1994.- V.72(9). P. 698-700.

147. Sack. D.A., Sack R.B., Nair G.B. Cholera // Lancet. 2004. - V. 363. - P. 223-233.

148. Saha C., Nigam S.K., Denker B.M. Expanding role of G proteins in tight junction regulation: Galpha(s) stimulates TJ assembly // Biochem Biophys Res Commun. -2001.-V. 285(2). P. 250-256.

149. Sawada N, Murata M, Kikuchi K. et al. Tight junctions and human diseases // Med Electron Microsc. -2003.-V.36(3).-P.147-156.

150. Schneeberger E.E, Lynch R.D. The tight junction: a multifunctional complex // Am J Physiol Cell Physiol. -2004.- V. 286. -P. 1213-1228.

151. Shu R., David E.S., Ferraris R.P. Luminal fructose modulates fructose transport and GLUT-5 expression in small intestine of weaning rats // Am J Physiol. -1998.-V.274(l).-P.232-239.

152. Schulzke J.D., Gitter A.H., Mankertz J. Epithelial transport and barrier function in occludin-deficient mice // Biochim. Biophys. Acta Biomembranes.-2005.-V. 1669(1).-P. 34-42.

153. Seidler U., Rottinghaus I., Hillesheim J. Sodium and chloride absorptive defects in the small intestine in Slc26a6 null mice // Pflugers Arch. 2008. -V.455(4). - P. 757-66.

154. Sigalet D.L., Bawazir O., Martin G.R. et al. Glucagon-like peptide-2 induces a specific pattern of adaptation in remnant jejunum // Dig Dis Sci. -2006.-V.51(9).-P.1557-1566.

155. Simard A., Di Pietro E., Young C.R. Alterations in heart looping induced by overexpression of the tight junction protein claudin-1 are dependent on its C-terminal cytoplasmic tail // Mech. Dev. -2006. V.123. - P.210-227.

156. Simon D.B., Lu Y., Choate K.A. et al. Paracellin-1, a renal tight junction protein required for paracellular Mg resorption // Science.-1999.-V. 285.-P. 103106.

157. Soma T., Chiba H., Kato-Mori Y. Thr207 of claudin-5 is involved in size-selective loosening of the endothelial barrier by cyclic AMP // Exp. Cell Res. -2004. V.300. - P.202-212.

158. Staiger K., Staiger H., Haas C. et al. Hypomagnesemia and nephrocalcinosis in a patient with two heterozygous mutations in the CLDN16 gene // J Nephrol. -2007.-V. 20(1). P. 107-110.

159. Tamagawa H., Takahashi I., Fumse M. et al. Characteristics of claudin expression in follicle-associated epithelium of Payer's patches: preferential localization of claudin-4 at the apex of the doma region // Lab.Invest.-2003.-V. 83.-P. 1045 1053.

160. Tanaka M., Kamata R., Sakai R. EphA2 phosphorylates the cytoplasmic tail of claudin-4 and mediates paracellular permeability // J. Biol. Chem. -2005. -V.280. P.42375-42382.

161. Thorens B., Sarkar H.K., Kaback H.R. Cloning and functional expression in bacteria of a novel glucose transporter present in liver, intestine, kidney, and beta-pancreatic islet cells // Cell. -1988. -V. 55(2).-P. 281-290.

162. Troy T.C., Arabzadeh A., Yerlikaya S. et al. Claudin immunolocalization in neonatal mouse epithelial tissues // Cell Tissue Res. -2007.-V.330(2).-P.381-388.

163. Troy T.C., Rahbar R., Arabzadeh A. Delayed epidermal permeability barrier formation and hair follicle aberrations in Inv-Cldn6 mice // Mech. Dev. -2005. -V.122. P.805-819.

164. Tsukita S., Furose M., Itoh M. Multifuctional strands in tight junctions // Nature Rev. Mol. Cell Biol.-2001.- V. 2. P. 285-293.

165. Turksen K., Troy T.C. Barriers built on claudins // J Cell Sci. -2004,- V. 117. P. 2435-2447.

166. Ueda J., Semba S., Chiba H. Heterogenous expression of claudin-4 in human colorectal cancer: decreased claudin-4 expression at the invasive front correlates cancer invasion and metastasis // Pathobiology -2007. V.74. - P.32-41.

167. Ugolev A.M., Zaripov B.Z., Iezuitova N.N. Membrane digestion and transport under physiological conditions: a review of available data // Gen. Physiol. Biophys. 1985.- V. 4. -P. 287-299.

168. Usami Y., Chiba H., Nakayama F. Reduced expression of claudin-7 correlates with invasion and metastasis in squamous cell carcinoma of the esophagus // Human Pathol. -2006. V.37. - P.569-577.

169. Utech M., Ivanov A.I., Samarin S.N. Mechanism of IFN-y-induced endocytosis of tight junction proteins: myosin II-dependent vacuolarization of the apical plasma membrane // Mol. Biol. Cell -2005. V.16. - P.5040-5052.

170. Van Itallie C.M., Anderson J.M. Claudins and epithelial paracellular transport// Annu. Rev. Physiol. -2006. V.68. - P.403-429.

171. Van Itallie C.M., Gambling M., Carson J.L. Palmitoylation of claudins is required for efficient tight-junction localization // J. Cell Sci. -2005. V.118. -P. 1427-1436.

172. Van Itallie C. M., Fanning A.S., Anderson J.M. Reversal of charge selectivity in cation or anion-selective epithelial lines by expression of different claudins // Am. J. Physiol.Renal Physiol. -2003.-V.285.-P. 1078 F1084.

173. Van Itallie C.M., Rogan S, Yu A. et al. Two splice variants of claudin-10 in the kidney create paracellular pores with different ion selectivities // Am J Physiol Renal Physiol. -2006,- V. 291(6). P. 1288-1299.

174. Wang X., Breaks J., Loutzenhiser K. Effects of inhibition of the Na+/K+/2C1- cotransporter on myogenic and angiotensin II responses of the rat afferent arteriole // Am J Physiol Renal Physiol. -2007. -V. 292(3). P. F999-F1006.

175. Wang Z., Mandell K.J., Parkos C.A. The second loop of occludin is required for suppression of Rafl-induced tumor growth // Oncogene -2005. V.27. -P.4412-4420.

176. Watanabe C., Kato Y., Ito S. Na+/H+ exchanger 3 affects transport property of H+/oligopeptide transporter 1 // Drug Metab Pharmacokinet. -2005. V. 20(6). P. 443-451.

177. Wattenhofer M., Reymond A., Falciola V. Different mechanisms preclude mutant CLDN14 proteins from forming tight junctions in vitro // Hum. Mutat. -2005. V.25. - P.543-549.

178. Weber S., Schneider L., Peters M. Novel paracellin-1 mutations in 25 families with familial hypomagnesaemia with hypercalciuria and nephrocalcinosis //J. Am. Soc. Nephrol. -2001. V.12. - P. 1872-1881.

179. Weng X.-H., Beyenbach W., Quaroni A. Cultured monolayers of the dog jejunum with the structural and functional properties resembling the normal epithelium // Am J Physiol. Gastrointest Liver Physiol.-2005.-V. 288. -P.705-717.

180. Wilcox E.R., Burton Q.L., Naz S. Mutations in the gene encoding tight junction claudin-14 cause autosomal recessive deafness DFNB29 // Cell -2001. -V.104. P. 165 -172.

181. Wu C.M., Lee Y.S., Wang T.H. et al. Identification of differential gene expression between intestinal and diffuse gastric cancer using cDNA microarray // Oncol Rep. -2006 -V.15(l).-P.57-64.

182. Yamauchi K., Rai T., Kobayashi K. Disease-causing mutant WNK4 increases paracellular chloride permeability and phosphorylates claudins // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. -2004. V. 101. - P.4690-4694.

183. Yu A.S., Enck A.H., Lencer W.I. et al. Claudin-8 expression in Madin-Darby canine kidney cells augments the paracellular barrier to cation permeation // J. Biol. Chem. -2003.-V.278 (19).-P. 17350-17359.

184. Yu A.S., McCarthy K.M., Francis S.A. Knockdown of occluding expression leads to diverse phenotypic alterations in epithelial cells // Am. J. Physiol. Cell Physiol. 288 (2005) 1231-1241.

185. Zeissig S., Burgel N., Gunzel D. et al. Changes in expression and distribution of claudin 2, 5 and 8 lead to discontinuous tight junctions and barrier dysfunction in active Crohn's disease// Gut. -2007.- V. 56 (1).- P. 61-72.

186. Zeissig S., Fromm A., Mankertz J. et al. Butyrate stimulates ENaC-expression via Sp3 mediated transcriptional upregulation // J. Physiol. Biochem.-20076.- V. 63 (1).- P. 20.

Информация о работе

Вешнякова, Анна Юрьевна
кандидата биологических наук
Санкт-Петербург, 2008
ВАК 03.00.13

Диссертация

Исследование белков плотных контактов в эпителии кишки крысы - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы