アネキシンA5親和性アッセイ

分子生物学において、アネキシンA5親和性アッセイは、アポトーシスを起こしている細胞の数を定量化する検査である。このアッセイでは、タンパク質アネキシンA5を使用してアポトーシス細胞と死細胞にタグを付け、フローサイトメトリーまたは蛍光顕微鏡を使用してその数をカウントする。^[1]

アネキシン a5 タンパク質は、通常は膜の内側の葉にのみ存在するホスファチジルセリンを含む膜表面を使用して、カルシウム依存的にアポトーシス細胞に結合します。

背景

アポトーシスは、体内で組織から不要な細胞、損傷した細胞、または老化細胞を除去するために使用されるプログラムされた細胞死の一種です。アポトーシス細胞の除去は、マクロファージや樹状細胞などの白血球による貪食によって行われます。貪食白血球は、細胞表面の負に帯電したリン脂質 (ホスファチジルセリン) の露出によってアポトーシス細胞を認識します。

通常の細胞では、負に帯電したリン脂質は細胞膜の内側に存在し、膜の外側は非荷電リン脂質で占められています。細胞がアポトーシスに入ると、負に帯電したリン脂質はスクランブラーゼと呼ばれる仮説上のタンパク質によって外側の細胞表面に輸送されます。貪食性白血球は、アポトーシス細胞表面の負に帯電したリン脂質に結合して検出できる受容体を発現します。検出後、アポトーシス細胞は除去されます。

アネキシンA5による細胞死の検出

健康な個々のアポトーシス細胞は、食細胞によって速やかに除去されます。しかし、病理学的プロセスでは、アポトーシス細胞の除去が遅れたり、まったく除去されなかったりすることがあります。組織内の死にかけている細胞は、アネキシン A5 で検出できます。アネキシン A5 を蛍光分子または放射性分子で標識すると、標識されたアネキシン A5 がアポトーシス細胞の細胞表面に結合したことを検出できます。リン脂質表面に結合した後、アネキシン A5 は三量体クラスターに集まります。この三量体は、非共有結合性のタンパク質間相互作用によって互いに結合した 3 つのアネキシン A5 分子で構成されています。アネキシン A5 三量体の形成により、リン脂質膜上に 2 次元結晶格子が形成されます。膜上のアネキシン A5 のこのクラスター化により、蛍光プローブまたは放射性プローブで標識されたアネキシン A5 の強度が大幅に増加します。二次元結晶形成は、細胞死の初期段階にある細胞で発生すると、エンドサイトーシスという新しいプロセスを通じてアネキシンA5の内部化を引き起こすと考えられています。 ^[2]内部化により、アネキシンA5で染色された細胞の強度がさらに増幅されます。

アネキシンA5は、 in vitro およびin vivoでアポトーシス細胞を連続的に検出するために使用されています。^[1]^[3]アポトーシスが発生する病理学的プロセスには、炎症、心筋梗塞によって引き起こされる心臓の虚血障害、血管のアテローム性動脈硬化性プラークに存在するアポトーシスを起こした白血球および平滑筋細胞、免疫系によって拒絶されたドナー患者の移植臓器、または化学療法中に細胞増殖抑制剤にさらされた腫瘍細胞が含まれます。

例えば放射性標識されたアネキシン A5 を用いた病変組織の非侵襲的検出は、分子イメージングとして知られる最近開発された研究分野の目標です。

放射性アネキシンA5を用いた細胞死の分子イメージングは、動脈硬化性プラーク（不安定動脈硬化症）の脆弱性を診断すること、 ^[4] 心不全、^[5] 移植拒絶反応、^[6]抗癌療法の有効性をモニタリングすることにおいて臨床的に意義を持つ可能性がある。^[7]^[8]

参考文献

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