Анализ аффинности аннексина A5 - Википедия - Annexin A5 affinity assay

В молекулярной биологии анализ аффинности аннексина A5 это тест для количественного определения количества клеток, подвергшихся апоптоз. В проба использует белок аннексин А5 чтобы пометить апоптозные и мертвые клетки, а затем подсчитать количество с использованием проточной цитометрии или флуоресцентный микроскоп.[1]

Белок аннексин a5 связывается с апоптотическими клетками кальций-зависимым образом, используя фосфатидилсерин - содержащие мембранные поверхности, которые обычно присутствуют только на внутренней створке мембраны.

Фон

Апоптоз представляет собой форму запрограммированной гибели клеток, которая используется организмом для удаления нежелательных, поврежденных или стареющих клеток из тканей. Удаление апоптозных клеток осуществляется посредством фагоцитоза лейкоцитами, такими как макрофаги и дендритные клетки. Фагоцитарные лейкоциты распознают апоптотические клетки по их воздействию отрицательно заряженных фосфолипидов (фосфатидилсерина) на поверхности клеток.

В нормальных клетках отрицательные фосфолипиды располагаются на внутренней стороне клеточной мембраны, в то время как внешняя поверхность мембраны занята незаряженными фосфолипидами. После того, как клетка вступила в процесс апоптоза, отрицательно заряженные фосфолипиды переносятся на внешнюю поверхность клетки с помощью гипотетического белка, известного как scramblase. Фагоцитарные лейкоциты экспрессируют рецептор, который может связываться с отрицательно заряженными фосфолипидами на поверхности апоптозных клеток и обнаруживать их. После обнаружения апоптотические клетки удаляются.

Обнаружение гибели клеток с помощью аннексина А5

Отдельные здоровые апоптотические клетки быстро удаляются фагоцитами. Однако при патологических процессах удаление апоптотических клеток может задерживаться или вообще отсутствовать. Отмирающие клетки в ткани можно обнаружить с помощью аннексина А5. Мечение аннексина A5 флуоресцентными или радиоактивными молекулами позволяет обнаружить связывание меченого аннексина A5 с клеточной поверхностью апоптотических клеток. После связывания с поверхностью фосфолипида аннексин A5 собирается в тримерный кластер. Этот тример состоит из трех молекул аннексина A5, которые связаны друг с другом посредством нековалентных белок-белковых взаимодействий. Образование тримеров аннексина А5 приводит к образованию двумерной кристаллической решетки на фосфолипидной мембране. Такое скопление аннексина A5 на мембране значительно увеличивает интенсивность аннексина A5 при метке флуоресцентным или радиоактивным зондом. Считается, что образование двумерных кристаллов вызывает интернализацию аннексина A5 посредством нового процесса эндоцитоз если это происходит на клетках, находящихся на ранней стадии гибели клеток.[2] Интернализация дополнительно увеличивает интенсивность окрашенных аннексином A5 клеток.

Аннексин А5 был использован для последовательного обнаружения апоптотических клеток. in vitro и in vivo.[1][3] Патологические процессы, при которых происходит апоптоз, включают воспаление, ишемическое повреждение сердца, вызванное инфарктом миокарда, апоптотические лейкоциты и гладкомышечные клетки, присутствующие в атеросклеротических бляшках кровеносных сосудов, трансплантированные органы пациента-донора, которые отторгаются иммунной системой или опухоль клетки, которые подвергаются воздействию цитостатических препаратов во время химиотерапии.

Неинвазивное обнаружение пораженной ткани, например, с помощью радиоактивно меченного аннексина A5, является целью недавно разработанного направления исследований, известного как молекулярная визуализация.

Молекулярная визуализация гибели клеток с использованием радиоактивного аннексина А5 может иметь клиническое значение для диагностики уязвимости атеросклеротических бляшек (нестабильных атеросклероз ),[4] сердечная недостаточность,[5] отторжение трансплантата,[6] и для мониторинга эффективности анти-рак терапия.[7][8]

Рекомендации

  1. ^ а б van Engeland M, Nieland LJ, Ramaekers FC, Schutte B, Reutelingsperger CP (январь 1998 г.). «Анализ сродства к аннексину V: обзор системы обнаружения апоптоза на основе воздействия фосфатидилсерина». Цитометрия. 31 (1): 1–9. Дои:10.1002 / (sici) 1097-0320 (19980101) 31: 1 <1 :: aid-cyto1> 3.0.co; 2-r. PMID  9450519.
  2. ^ Кенис Х., ван Гендерен Х., Беннагмуш А. и др. (Декабрь 2004 г.). «Фосфатидилсерин и аннексин A5, экспрессируемые на клеточной поверхности, открывают вход в клетки». J. Biol. Chem. 279 (50): 52623–9. Дои:10.1074 / jbc.M409009200. PMID  15381697.
  3. ^ Reutelingsperger CP, Dumont E, Thimister PW и др. (Июль 2002 г.). «Визуализация гибели клеток in vivo с протоколом визуализации аннексина A5». J. Immunol. Методы. 265 (1–2): 123–32. Дои:10.1016 / s0022-1759 (02) 00075-3. PMID  12072183.
  4. ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Heidendal GA, et al. (Апрель 2004 г.). «Неинвазивное обнаружение нестабильности бляшек с использованием радиоактивно меченного аннексина А5 у пациентов с атеросклерозом сонных артерий». N. Engl. J. Med. 350 (14): 1472–3. Дои:10.1056 / NEJM200404013501425. PMID  15070807.
  5. ^ Kietselaer BL, Reutelingsperger CP, Boersma HH и др. (Апрель 2007 г.). «Неинвазивное обнаружение запрограммированной потери клеток с помощью аннексина A5, меченного 99mTc, при сердечной недостаточности». J. Nucl. Med. 48 (4): 562–7. Дои:10.2967 / jnumed.106.039453. PMID  17401092.
  6. ^ Нарула Дж., Acio ER, Нарула Н. и др. (Декабрь 2001 г.). «Визуализация аннексина-V для неинвазивного обнаружения отторжения сердечного аллотрансплантата». Nat. Med. 7 (12): 1347–52. Дои:10,1038 / нм1201-1347. PMID  11726976.
  7. ^ Rottey S, Slegers G, Van Belle S, Goethals I, Van de Wiele C (ноябрь 2006 г.). «Последовательная визуализация 99mTc-гидразиноникотинамид-аннексина V для прогнозирования ответа на химиотерапию». J. Nucl. Med. 47 (11): 1813–8. PMID  17079815.
  8. ^ Хаас Р.Л., де Йонг Д., Вальдес Олмос Р.А. и др. (Июль 2004 г.). «Визуализация in vivo радиационно-индуцированного апоптоза у пациентов с фолликулярной лимфомой». Int. J. Radiat. Онкол. Биол. Phys. 59 (3): 782–7. Дои:10.1016 / j.ijrobp.2003.11.017. PMID  15183481.