Afinitní test na Annexin A5 - Annexin A5 affinity assay - Wikipedia

V molekulární biologii, an afinitní test na annexin A5 je test pro kvantifikaci počtu buněk procházejících apoptóza. The test používá protein anexin A5 označit apoptotické a odumřelé buňky a čísla se poté spočítají pomocí obou průtoková cytometrie nebo a fluorescenční mikroskop.[1]

Protein anexinu a5 se váže na apoptotické buňky způsobem závislým na vápníku za použití fosfatidylserin -obsahující povrchy membrány, které jsou obvykle přítomny pouze na vnitřním letáku membrány.

Pozadí

Apoptóza je forma programované buněčné smrti, kterou tělo používá k odstranění nežádoucích, poškozených nebo stárnoucích buněk z tkání. Odstranění apoptotických buněk se provádí pomocí fagocytózy bílými krvinkami, jako jsou makrofágy a dendritické buňky. Fagocytické bílé krvinky rozpoznávají apoptotické buňky podle expozice negativně nabitým fosfolipidům (fosfatidylserin) na povrchu buněk.

V normálních buňkách jsou negativní fosfolipidy umístěny na vnitřní straně buněčné membrány, zatímco vnější povrch membrány je obsazen nenabitými fosfolipidy. Poté, co buňka vstoupila do apoptózy, jsou negativně nabité fosfolipidy transportovány na vnější povrch buňky hypotetickým proteinem známým jako scramblase. Fagocytické bílé krvinky exprimují receptor, který se může vázat a detekovat negativně nabité fosfolipidy na povrchu apoptotických buněk. Po detekci jsou apoptotické buňky odstraněny.

Detekce buněčné smrti s anexinem A5

Zdravé jednotlivé apoptotické buňky jsou fagocyty rychle odstraněny. V patologických procesech však může být odstranění apoptotických buněk opožděné nebo dokonce může chybět. Umírající buňky v tkáni lze detekovat pomocí anexinu A5. Značení anexinu A5 fluorescenčními nebo radioaktivními molekulami umožňuje detekovat vazbu značeného anexinu A5 na buněčný povrch apoptotických buněk. Po navázání na fosfolipidový povrch se anexin A5 shromáždí do trimerního klastru. Tento trimer se skládá ze tří molekul anexinu A5, které jsou navzájem vázány prostřednictvím nekovalentních interakcí protein-protein. Tvorba trimerů anexinu A5 vede k vytvoření dvojrozměrné krystalové mřížky na fosfolipidové membráně. Toto shlukování anexinu A5 na membráně značně zvyšuje intenzitu anexinu A5, když je značeno fluorescenční nebo radioaktivní sondou. Předpokládá se, že dvojrozměrná tvorba krystalů způsobí internalizaci anexinu A5 novým postupem endocytóza pokud k ní dojde na buňkách, které jsou v počáteční fázi provádění buněčné smrti.[2] Internalizace dále zesiluje intenzitu buňky obarvené anexinem A5.

Annexin A5 byl použit k postupné detekci apoptotických buněk in vitro a in vivo.[1][3] Patologické procesy, při kterých dochází k apoptóze, zahrnují zánět, ischemické poškození srdce způsobené infarktem myokardu, apoptotické bílé krvinky a buňky hladkého svalstva přítomné v aterosklerotických plátech krevních cév, transplantované orgány u dárce, které jsou odmítnuty imunitním systémem nebo nádorem buňky, které jsou během chemoterapie vystaveny cytostatickým lékům.

Neinvazivní detekce nemocné tkáně například radioaktivně značeným anexinem A5 je cílem nedávno vyvinuté řady výzkumu známého jako Molecular Imaging.

Molekulární zobrazování buněčné smrti pomocí radioaktivního anexinu A5 může mít klinický význam pro diagnostiku zranitelnosti aterosklerotických plaků (nestabilní ateroskleróza ),[4] srdeční selhání,[5] odmítnutí transplantátu,[6] a sledovat účinnost anti-rakovina terapie.[7][8]

Reference

  1. ^ A b van Engeland M, Nieland LJ, Ramaekers FC, Schutte B, Reutelingsperger CP (leden 1998). „Annexin V-afinitní test: recenze systému detekce apoptózy založeného na expozici fosfatidylserinu“. Cytometrie. 31 (1): 1–9. doi:10.1002 / (sici) 1097-0320 (19980101) 31: 1 <1 :: aid-cyto1> 3.0.co; 2-r. PMID  9450519.
  2. ^ Kenis H, van Genderen H, Bennaghmouch A a kol. (Prosinec 2004). „Fosfatidylserin a anexin A5 exprimované na povrchu buňky otevírají portál vstupu do buňky“. J. Biol. Chem. 279 (50): 52623–9. doi:10,1074 / jbc.M409009200. PMID  15381697.
  3. ^ Reutelingsperger CP, Dumont E, Thimister PW a kol. (Červenec 2002). "Vizualizace buněčné smrti in vivo zobrazovacím protokolem anexinu A5". J. Immunol. Metody. 265 (1–2): 123–32. doi:10.1016 / s0022-1759 (02) 00075-3. PMID  12072183.
  4. ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Heidendal GA a kol. (Duben 2004). „Neinvazivní detekce nestability plaku s použitím radioaktivně značeného anexinu A5 u pacientů s aterosklerózou karotických tepen“. N. Engl. J. Med. 350 (14): 1472–3. doi:10.1056 / NEJM200404013501425. PMID  15070807.
  5. ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Boersma HH a kol. (Duben 2007). „Neinvazivní detekce programované ztráty buněk s anexinem A5 značeným 99mTc při srdečním selhání“. J. Nucl. Med. 48 (4): 562–7. doi:10,2967 / jnumed.106.039453. PMID  17401092.
  6. ^ Narula J, Acio ER, Narula N a kol. (Prosinec 2001). "Annexin-V zobrazování pro neinvazivní detekci odmítnutí srdečního aloštěpu". Nat. Med. 7 (12): 1347–52. doi:10,1038 / nm1201-1347. PMID  11726976.
  7. ^ Rottey S, Slegers G, Van Belle S, Goethals I, Van de Wiele C (listopad 2006). "Sekvenční zobrazování 99mTc-hydrazinonikotinamid-anexinu V pro předpovědi odpovědi na chemoterapii". J. Nucl. Med. 47 (11): 1813–8. PMID  17079815.
  8. ^ Haas RL, de Jong D, Valdés Olmos RA a kol. (Červenec 2004). „In vivo zobrazování radiační apoptózy u pacientů s folikulárním lymfomem“. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 59 (3): 782–7. doi:10.1016 / j.ijrobp.2003.11.017. PMID  15183481.