Анализ аффинности аннексина A5

В молекулярной биологии анализ аффинности аннексина A5 - это тест для количественной оценки количества клеток, подвергающихся апоптозу. В тесте белок аннексин A5 используется для метки апоптозных и мертвых клеток, а затем подсчитывается количество с помощью проточной цитометрии или флуоресцентного микроскопа.

Белок аннексин а5 связывается с апоптотическими клетками кальций-зависимым образом с использованием фосфатидилсерин -содержащих мембранных поверхностей, которые обычно присутствуют только на внутренней створке мембраны.

Апоптоз - это форма запрограммированной гибели клеток, которая используется организмом для удаления нежелательных, поврежденных или стареющих клеток из тканей. Удаление апоптотических 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 апоптоз, отрицательно заряженные фосфолипиды переносятся на внешнюю поверхность клетки с помощью гипотетического белка, известного как скрамблаза. Фагоцитарные лейкоциты экспрессируют рецептор, который может связываться с отрицательно заряженными фосфолипидами на поверхности апоптозных клеток и обнаруживать их. После обнаружения апоптотические клетки удаляются.

Здоровые отдельные 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 A5 приводит к образованию двумерной кристаллической решетки на фосфолипидной мембране. Это скопление аннексина A5 на мембране значительно увеличивает интенсивность аннексина A5 при метке флуоресцентным или радиоактивным зондом. Полагают, что образование двумерных кристаллов вызывает интернализацию аннексина А5 посредством нового процесса эндоцитоза, если он происходит на клетках, которые находятся на ранней стадии гибели клеток. Интернализация дополнительно увеличивает интенсивность окрашенных аннексином A5 клеток.

Аннексин А5 использовали для последовательного обнаружения апоптотических клеток in vitro и in vivo. 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 (нестабильный атеросклероз ), сердечная недостаточность, трансплантат отторжение, а также для мониторинга эффективности противоопухолевой терапии рака.