Analysis of expression of ATP7A protein in the gonads of male mice.

Miedź jest jednym z niezbędnych mikroelementów potrzebnych do prawidłowego funkcjonowania wielu organizmów żywych. Regulacja homeostazy miedzi jest ściśle regulowana genetycznie. ATPazy typu P są jedynymi z najważniejszych białek biorących udział w regulacji gospodarki miedziowej w organizmie. Jedno z nich, ATP7A jest odpowiedzialne za wyrzut miedzi z komórek oraz włączanie jonów Cu do różnych szlaków metabolitycznych. Gen kodujący ATP7A znajduje się u człowieka i myszy na chromosomie X i jest uznawany za jeden z genów metabolizmu podstawowego, wykazując ekspresję we wszystkich tkankach organizmu. Poziom ekspresji genu ATP7A odpowiada na dynamiczne zmiany stężenia miedzi w komórce. Ekspresja genu różni się także w zależności od tkanki i wieku osobnika. Wysoki poziom miedzi w jądrach prowadzi do bardzo poważnych zmian patologicznych w gonadzie. W jądrach musi działać odpowiednia, ścisła regulacja gospodarki miedziowej i dodatkowe mechanizmy ochronne. Pierwszym etapem, przedstawionych w tej pracy badań, było sprawdzenie jak zmienia się poziom ekspresji genu Atp7a w jądrach myszy w czasie życia postnatalnego. W badaniach przeprowadzonych na potrzeby tej pracy zmierzono poziom ekspresji genu Atp7a u samców pochodzących z aż 9-ciu grup wiekowych: 5, 10, 12, 14, 16, 22, 30, 60 i 300-dniowych. Porównano ekspresję genu Atp7a pomiędzy poszczególnymi grupami wiekowymi za pomocą reakcji Real Time PCR. Wyniki reakcji wykazały wysoki poziom ekspresji genu Atp7a w jądrach myszy od 5 do 16 dnia życia samca, następnie pomiędzy 16, a 22 dniem poziom ten drastycznie spada i utrzymuje się na niskim, równym poziomie aż do wieku dorosłego (samce 300-dniowe). Drugi etap badań stanowiła lokalizacja białka ATP7A w jądrach samca myszy. Do badań użyto jąder samców z dwóch grup wiekowych: 14-dniowych i 6-miesięcznych. Białko zlokalizowano za pomocą reakcji immunohistochemii. Wyniki reakcji wykazały duże ilości białka ATP7A w spermatocytach I-rzędowych, komórkach Sertoliego oraz komórkach Leydiga.

Copper is one of the essential trace elements necessary for the proper functioning of many living organisms. Copper homeostasis is tightly regulated. P-type ATPases are one of the most important proteins involved in the regulation of copper homeostasis. One of them, ATP7A is responsible for casting the copper from the cells and the integration of Cu ions into different metabolic pathways. Gene that encodes ATP7A in human is on the X chromosome at position Xp13 and is recognized as one of the housekeeping genes that is expressed in all tissues of the body. ATP7A gene expression level corresponds to the dynamic changes in the concentration of copper in the cell. Expression of the gene also differs depending on the tissue and the age of the individual.The high level of copper in the testis leads to serious pathological changes in the gonad. The testis needs strict regulation of copper metabolism and additional protective mechanisms. The first task of the work presented in this study was to examine how the Atp7a gene expression changes in the mice testes during postnatal life. In a study conducted for the purpose of this work, Atp7a gene expression level was measured in testes derived from the 9 different groups of mice: 5, 10, 12, 14, 16, 22, 30, 60 and 300 days old. ATP7A gene expression was compared between the different age groups with used Real Time PCR reaction. Reaction results showed a high level of Atp7a gene expression in the mouse testis from 5 to 16 days old, then between 16 and 22 day old, this level drops drastically and remains at a relatively equal low level until adulthood (300-days of age). The second part of the study was the localization of ATP7A protein in the mouse testis. The study was performed on two age groups of mice: 14-days and 6-months old. The protein was localized by immunohistochemistry reaction. The results of antibody staining showed a large amount of ATP7A protein in spermatocytes I, Sertoli cells and Leydig cells.