Анализ аффинности аннексина А5

В молекулярной биологии анализ аффинности аннексина А5 представляет собой тест для количественного определения количества клеток, подвергающихся апоптозу . В анализе используется белок аннексин А5 для маркировки апоптотических и мертвых клеток, а затем их количество подсчитывается с помощью проточной цитометрии или флуоресцентного микроскопа . ^{[ 1 ]}

Белок аннексина а5 связывается с апоптотическими клетками кальций-зависимым образом с использованием фосфатидилсеринсодержащих поверхностей мембраны, которые обычно присутствуют только на внутреннем листке мембраны.

Фон

Апоптоз — это форма запрограммированной гибели клеток, которая используется организмом для удаления нежелательных, поврежденных или стареющих клеток из тканей. Удаление апоптотических клеток осуществляется посредством фагоцитоза лейкоцитов, таких как макрофаги и дендритные клетки. Фагоцитарные лейкоциты распознают апоптотические клетки путем воздействия на их поверхность отрицательно заряженных фосфолипидов (фосфатидилсерина).

В нормальных клетках отрицательные фосфолипиды располагаются на внутренней стороне клеточной мембраны, тогда как внешняя поверхность мембраны занята незаряженными фосфолипидами. После того, как клетка вступила в апоптоз, отрицательно заряженные фосфолипиды транспортируются на внешнюю поверхность клетки с помощью гипотетического белка, известного как скрамблаза . Фагоцитарные лейкоциты экспрессируют рецептор, который может связываться и обнаруживать отрицательно заряженные фосфолипиды на поверхности апоптотических клеток. После обнаружения апоптотические клетки удаляют.

Обнаружение гибели клеток с помощью аннексина А5

Здоровые отдельные апоптотические клетки быстро удаляются фагоцитами. Однако при патологических процессах удаление апоптотических клеток может задерживаться или даже отсутствовать. Умирающие клетки в тканях можно обнаружить с помощью аннексина А5. Мечение аннексина А5 флуоресцентными или радиоактивными молекулами позволяет обнаружить связывание меченого аннексина А5 с клеточной поверхностью апоптотических клеток. После связывания с поверхностью фосфолипида аннексин А5 собирается в тримерный кластер. Этот тример состоит из трех молекул аннексина А5, 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 А5 на мембране значительно увеличивает интенсивность аннексина А5 при его мечении флуоресцентным или радиоактивным зондом. Считается, что образование двумерных кристаллов вызывает интернализацию аннексина А5 посредством нового процесса эндоцитоза, если оно происходит в клетках, которые находятся на ранней фазе клеточной гибели. ^{[ 2 ]} Интернализация дополнительно усиливает интенсивность клеток, окрашенных аннексином А5.

Аннексин А5 использовался для последовательного обнаружения апоптотических клеток in vitro и in vivo . ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]} Патологические процессы, при которых происходит апоптоз, включают воспаление, ишемическое поражение сердца, вызванное инфарктом миокарда, апоптозные лейкоциты и гладкомышечные клетки, присутствующие в атеросклеротических бляшках сосудов, трансплантированных органах у пациента-донора, отторгаемых иммунной системой или опухолью. клетки, которые подвергаются воздействию цитостатических препаратов во время химиотерапии.

Неинвазивное обнаружение пораженных тканей, например, с помощью радиоактивно меченного аннексина А5, 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 (нестабильный атеросклероз ), ^{[ 4 ]} сердечная недостаточность , ^{[ 5 ]} отторжение трансплантата , ^{[ 6 ]} и для мониторинга эффективности противораковой терапии . ^{[ 7 ]}^{[ 8 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ван Энгеланд М., Ниланд Л.Дж., Рамакерс ФК, Шютте Б, Ройтелингспергер КП (январь 1998 г.). «Анализ сродства к аннексину V: обзор системы обнаружения апоптоза, основанной на воздействии фосфатидилсерина» . Цитометрия . 31 (1): 1–9. doi : 10.1002/(sici)1097-0320(19980101)31:1<1::aid-cyto1>3.0.co;2-r . ПМИД 9450519 .
^ Кенис Х., ван Гендерен Х., Беннагмуш А. и др. (декабрь 2004 г.). «Фосфатидилсерин и аннексин А5, экспрессируемые на клеточной поверхности, открывают вход в клетку» . Ж. Биол. Хим . 279 (50): 52623–9. дои : 10.1074/jbc.M409009200 . ПМИД 15381697 .
^ Ройтелингспергер К.П., Дюмон Э., Тимистер П.В. и др. (июль 2002 г.). «Визуализация гибели клеток in vivo с помощью протокола визуализации аннексина А5». Дж. Иммунол. Методы . 265 (1–2): 123–32. дои : 10.1016/s0022-1759(02)00075-3 . ПМИД 12072183 .
^ Киетселер Б.Л., Ройтелингспергер К.П., Хейдендал Г.А. и др. (апрель 2004 г.). «Неинвазивное выявление нестабильности бляшек с использованием радиоактивно меченного аннексина А5 у пациентов с атеросклерозом сонных артерий» . Н. англ. Дж. Мед . 350 (14): 1472–3. дои : 10.1056/NEJM200404013501425 . ПМИД 15070807 .
^ Киетселер Б.Л., Ройтелингспергер К.П., Боерсма Х.Х. и др. (апрель 2007 г.). «Неинвазивное обнаружение запрограммированной потери клеток с помощью аннексина А5, меченного 99mTc, при сердечной недостаточности» . Дж. Нукл. Мед . 48 (4): 562–7. дои : 10.2967/jnumed.106.039453 . ПМИД 17401092 .
^ Нарула Дж., Асио Э.Р., Нарула Н. и др. (декабрь 2001 г.). «Визуализация аннексина-V для неинвазивного обнаружения отторжения сердечного аллотрансплантата». Нат. Мед . 7 (12): 1347–52. дои : 10.1038/nm1201-1347 . ПМИД 11726976 . S2CID 22309706 .
^ Ротти С., Слегерс Г., Ван Белль С., Геталс И., Ван де Вил С. (ноябрь 2006 г.). «Последовательная визуализация 99mTc-гидразиноникотинамида-аннексина V для прогнозирования ответа на химиотерапию». Дж. Нукл. Мед . 47 (11): 1813–8. ПМИД 17079815 .
^ Хаас Р.Л., де Йонг Д., Вальдес Олмос Р.А. и др. (июль 2004 г.). «Визуализация радиационно-индуцированного апоптоза in vivo у пациентов с фолликулярной лимфомой» . Межд. Дж. Радиат. Онкол. Биол. Физ . 59 (3): 782–7. дои : 10.1016/j.ijrobp.2003.11.017 . ПМИД 15183481 .

[pmid9450519-1] Перейти обратно: ^а ^б ван Энгеланд М., Ниланд Л.Дж., Рамакерс ФК, Шютте Б, Ройтелингспергер КП (январь 1998 г.). «Анализ сродства к аннексину V: обзор системы обнаружения апоптоза, основанной на воздействии фосфатидилсерина» . Цитометрия . 31 (1): 1–9. doi : 10.1002/(sici)1097-0320(19980101)31:1<1::aid-cyto1>3.0.co;2-r . ПМИД 9450519 .

[pmid15381697-2] Кенис Х., ван Гендерен Х., Беннагмуш А. и др. (декабрь 2004 г.). «Фосфатидилсерин и аннексин А5, экспрессируемые на клеточной поверхности, открывают вход в клетку» . Ж. Биол. Хим . 279 (50): 52623–9. дои : 10.1074/jbc.M409009200 . ПМИД 15381697 .

[pmid12072183-3] Ройтелингспергер К.П., Дюмон Э., Тимистер П.В. и др. (июль 2002 г.). «Визуализация гибели клеток in vivo с помощью протокола визуализации аннексина А5». Дж. Иммунол. Методы . 265 (1–2): 123–32. дои : 10.1016/s0022-1759(02)00075-3 . ПМИД 12072183 .

[pmid15070807-4] Киетселер Б.Л., Ройтелингспергер К.П., Хейдендал Г.А. и др. (апрель 2004 г.). «Неинвазивное выявление нестабильности бляшек с использованием радиоактивно меченного аннексина А5 у пациентов с атеросклерозом сонных артерий» . Н. англ. Дж. Мед . 350 (14): 1472–3. дои : 10.1056/NEJM200404013501425 . ПМИД 15070807 .

[pmid17401092-5] Киетселер Б.Л., Ройтелингспергер К.П., Боерсма Х.Х. и др. (апрель 2007 г.). «Неинвазивное обнаружение запрограммированной потери клеток с помощью аннексина А5, меченного 99mTc, при сердечной недостаточности» . Дж. Нукл. Мед . 48 (4): 562–7. дои : 10.2967/jnumed.106.039453 . ПМИД 17401092 .

[pmid11726976-6] Нарула Дж., Асио Э.Р., Нарула Н. и др. (декабрь 2001 г.). «Визуализация аннексина-V для неинвазивного обнаружения отторжения сердечного аллотрансплантата». Нат. Мед . 7 (12): 1347–52. дои : 10.1038/nm1201-1347 . ПМИД 11726976 . S2CID 22309706 .

[pmid17079815-7] Ротти С., Слегерс Г., Ван Белль С., Геталс И., Ван де Вил С. (ноябрь 2006 г.). «Последовательная визуализация 99mTc-гидразиноникотинамида-аннексина V для прогнозирования ответа на химиотерапию». Дж. Нукл. Мед . 47 (11): 1813–8. ПМИД 17079815 .

[pmid15183481-8] Хаас Р.Л., де Йонг Д., Вальдес Олмос Р.А. и др. (июль 2004 г.). «Визуализация радиационно-индуцированного апоптоза in vivo у пациентов с фолликулярной лимфомой» . Межд. Дж. Радиат. Онкол. Биол. Физ . 59 (3): 782–7. дои : 10.1016/j.ijrobp.2003.11.017 . ПМИД 15183481 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]