Test powinowactwa aneksyny A5

W biologii molekularnej test powinowactwa aneksyny A5 jest testem do ilościowego określenia liczby komórek przechodzących apoptozę . W teście wykorzystuje się białko aneksynę A5 do znakowania apoptotycznych i martwych komórek, a następnie zlicza się liczby za pomocą cytometrii przepływowej lub mikroskopu fluorescencyjnego .

Białko aneksyny a5 wiąże się z komórkami apoptotycznymi w sposób zależny od wapnia przy użyciu powierzchni błony zawierającej fosfatydyloserynę , które są zwykle obecne tylko na wewnętrznej warstwie błony.

Tło

Apoptoza jest formą zaprogramowanej śmierci komórki, która jest wykorzystywana przez organizm do usuwania niechcianych, uszkodzonych lub starzejących się komórek z tkanek. Usuwanie komórek apoptotycznych odbywa się poprzez fagocytozę przez krwinki białe, takie jak makrofagi i komórki dendrytyczne. Fagocytarne krwinki białe rozpoznają komórki apoptotyczne poprzez ich ekspozycję na ujemnie naładowane fosfolipidy (fosfatydyloseryna) na powierzchni komórki.

W normalnych komórkach fosfolipidy ujemne znajdują się po wewnętrznej stronie błony komórkowej, podczas gdy zewnętrzna powierzchnia błony jest zajęta przez nienaładowane fosfolipidy. Po wejściu komórki w apoptozę, ujemnie naładowane fosfolipidy są transportowane na zewnętrzną powierzchnię komórki przez hipotetyczne białko znane jako skramblaza . Fagocytarne krwinki białe wyrażają receptor, który może wiązać się z ujemnie naładowanymi fosfolipidami na apoptotycznych powierzchniach komórek i wykrywać je. Po wykryciu komórki apoptotyczne są usuwane.

Wykrywanie śmierci komórkowej za pomocą aneksyny A5

Zdrowe pojedyncze komórki apoptotyczne są szybko usuwane przez fagocyty. Jednak w procesach patologicznych usuwanie komórek apoptotycznych może być opóźnione lub nawet nieobecne. Umierające komórki w tkance można wykryć za pomocą aneksyny A5. Znakowanie aneksyny A5 cząsteczkami fluorescencyjnymi lub radioaktywnymi umożliwia wykrycie wiązania znakowanej aneksyny A5 z powierzchnią komórkową komórek apoptotycznych. Po związaniu się z powierzchnią fosfolipidu aneksyna A5 składa się w klaster trimeryczny. Ten trimer składa się z trzech cząsteczek aneksyny A5, które są związane ze sobą poprzez niekowalencyjne interakcje białko-białko. Tworzenie trimerów aneksyny A5 powoduje utworzenie dwuwymiarowej sieci krystalicznej na błonie fosfolipidowej. To skupienie aneksyny A5 na błonie znacznie zwiększa intensywność aneksyny A5, gdy jest znakowana sondą fluorescencyjną lub radioaktywną. Uważa się, że dwuwymiarowe tworzenie kryształów powoduje internalizację aneksyny A5 poprzez nowy proces endocytozy, jeśli występuje na komórkach znajdujących się we wczesnej fazie wykonywania śmierci komórkowej. Internalizacja dodatkowo wzmacnia intensywność komórek wybarwionych aneksyną A5.

Aneksyna A5 została wykorzystana do sukcesywnego wykrywania komórek apoptotycznych in vitro i in vivo . Do procesów patologicznych, w których dochodzi do apoptozy, należą stany zapalne, niedokrwienne uszkodzenia serca spowodowane zawałem mięśnia sercowego, apoptotyczne krwinki białe i komórki mięśni gładkich obecne w blaszkach miażdżycowych naczyń krwionośnych, przeszczepione narządy u dawcy, które są odrzucane przez układ odpornościowy lub nowotwór komórki narażone na cytostatyki podczas chemioterapii.

Nieinwazyjne wykrywanie chorej tkanki za pomocą np. radioaktywnie znakowanej aneksyny A5 jest celem niedawno opracowanej linii badań znanej jako obrazowanie molekularne.

Molekularne obrazowanie śmierci komórkowej za pomocą radioaktywnej aneksyny A5 może mieć znaczenie kliniczne w diagnostyce podatności blaszek miażdżycowych (niestabilnej miażdżycy ), niewydolności serca , odrzucania przeszczepu oraz w monitorowaniu skuteczności terapii przeciwnowotworowej .