Phân đoạn C-terminus của Thụ thể Adiponectin-1 (CTF) trong huyết tương: Dấu hiệu tiềm năng cho Tiểu đường

Springer Science and Business Media LLC - Tập 5 - Trang 156-162 - 2009
Michael J. Pugia1, Deanna D. H. Franke2, Sean L. Barnes2, Amy Zercher1, David Brock1, Mary Foltz1, Roland Valdes2, Saeed A. Jortani2
1Urinalysis Research and Development, Siemens Healthcare Diagnostics, Elkhart, USA
2Department of Pathology and Laboratory Medicine, School of Medicine, University of Louisville, Louisville, USA

Tóm tắt

Các phân đoạn polypeptide từ các thụ thể bề mặt tế bào khi xuất hiện trong huyết tương có thể là chỉ báo về sự điều chỉnh thụ thể trong các tình trạng bệnh lý. Đã có nghiên cứu cho thấy những đối tượng mắc bệnh tiểu đường có nồng độ huyết tương của adiponectin, một hormone được tiết ra từ mô mỡ, thấp hơn đáng kể so với những người không mắc tiểu đường. Hormone này tương tác với các thụ thể bề mặt tế bào ở cơ và gan (AdipoR1 và AdipoR2). Chúng tôi đã phân tích phân bố tương đối của các phân đoạn nhất định của AdipoR1 ở những cá nhân khỏe mạnh và mắc tiểu đường sử dụng phương pháp khối phổ miễn dịch (immunoaffinity mass spectrometry). Chúng tôi đã sử dụng các kháng thể được tạo ra chống lại AdipoR1 được cố định trên bề mặt chip protein đã được hoạt hóa trước để xác định trọng lượng phân tử của các phân đoạn polypeptide gắn kết bằng khối phổ miễn dịch (immuno-MS). Ban đầu, các phân tích immuno-MS sử dụng kháng thể đa dòng đã phát hiện hai đỉnh (m/z 3,902 và 7,812) trong huyết tương từ những cá nhân bình thường, khỏe mạnh (n=5) mà không có trong huyết tương của bệnh nhân tiểu đường (n=5). Để xác nhận việc phát hiện các phân đoạn này, một kháng thể đơn dòng đã được phát triển chống lại 25 amino acid cuối cùng của phân đoạn C-terminus AdipoR1 (CTF). Sử dụng phương pháp immuno-MS, kháng thể đơn dòng này đã phát hiện CTF của AdipoR1 (m/z 3475) ở tất cả các đối tượng khỏe mạnh (n=10), nhưng không phát hiện các phân đoạn này ở các bệnh nhân tiểu đường (n=10). Những quan sát sơ bộ này gợi ý rằng mức độ của phân đoạn thụ thể này trong huyết tương có thể đóng vai trò như một chỉ báo về tình trạng tiểu đường.

Từ khóa

#Thụ thể Adiponectin #Tiểu đường #Khối phổ miễn dịch #Polypeptide #Biomarker #Fragment C-terminus

Tài liệu tham khảo

Arita Y, Kihara S, Ouchi N, et al. Paradoxical decrease of an adipose-specific protein, adiponectin, in obesity. Biochem Biophys Res Commun. 1999;257(1):79–83. Daimon M, Oizumi T, Saitoh T, et al. Decreased serum levels of adiponectin are a risk factor for the progression to type 2 diabetes in the Japanese population: the Funagata study. Diabetes Care. 2003;26(7):2015–20. Duncan BB, Schmidt MI, Pankow JS, et al. Adiponectin and the development of type 2 diabetes: the atherosclerosis risk in communities study. Diabetes. 2004;53(9):2473–8. Krakoff J, Funahashi T, Stehouwer CDA, et al. Inflammatory markers, adiponectin and risk of type 2 diabetes in the Pima Indian. Diabetes Care. 2003;26(6):1745–51. Lindsay RS, Funahashi T, Hanson RL, et al. Adiponectin and development of type 2 diabetes in the Pima Indian population. Lancet. 2002;360:57–8. Ryo M, Nakamura T, Kihara S, et al. Adiponectin as a biomarker of the metabolic syndrome. Circulation Journal. 2004;68(11):975–81. Snehalatha C, Mukesh B, Simon M, Viswanathan V, Haffner SM, Ramachandran A. Plasma adiponectin is an independent predictor of type 2 diabetes in Asian Indians. Diabetes Care. 2003;26(12):3226–9. Spranger J, Kroke A, Mohlig M, et al. Adiponectin and protection against type 2 diabetes mellitus. Lancet. 2003;361:226–8. Yamamoto Y, Hirose H, Saito I, Nishikai K, Saruta T. Adiponectin, an adipocyte-derived protein, predicts future insulin resistance: two-year follow-up study in Japanese population. J Clin Endocrinol Metab. 2004;89(1):87–90. Yatagai T, Nagasaka S, Taniguchi A, et al. Hypoadiponectinemia is associated with visceral fat accumulation and insulin resistance in Japanese men with type 2 diabetes mellitus. Metabolism. 2003;52(10):1274–8. Tilg H, Moschen AR. Adipocytokines: mediators linking adipose tissue, inflammation and immunity. Nat Rev Immunol. 2006;6:772–83. Yamauchi T, Kamon J, Ito Y, et al. Cloning of adiponectin receptors that mediate antidiabetic metabolic effects. Nature. 2003;423:762–9. Kadowaki T, Yamauchi T, Kubota N, Hara K, Ueki K, Tobe K. Adiponectin and adiponectin receptors in insulin resistance, diabetes and the metabolic syndrome. J Clin Invest. 2006;116(7):1784–92. Yamauchi T, Hara K, Kubota N, et al. Dual Roles of adiponectin/acrp30 in vivo as an anti-diabetic and anti-atherogenic adipokine. Curr Drug Targets Immune Endocr Metabol Disord. 2003;3(4):243–53. Yamauchi T, Kamon J, Minokoshi Y, et al. Adiponectin stimulates glucose utilization and fatty-acid oxidation by activating AMP-activated protein kinase. Nature Medicine. 2002;8(11):1288–95. Yamauchi T, Kamon J, Waki H, et al. The fat-derived hormone adiponectin reverses insulin resistance associated with both lipoatrophy and obesity. Nature Medicine. 2001;7(8):941–6. Tsuchida A, Yamauchi T, Ito Y, et al. Insulin/Foxo1 pathway regulates expression levels of adiponectin receptors and adiponectin sensitivity. J Biol Chem. 2004;279(29):30817–22. Yamauchi T, Nio Y, Maki T, et al. Targeted disruption of AdipoR1 and AdipoR2 causes abrogation of adiponectin binding and metabolic actions. Nat Med. 2007;13(3):332–9. Pugia MJ. Inventor detection of soluble adiponectin receptor peptides and use in diagnostics and therapeutics. United States patent PCT/US2006061555. 2005 Dec 4. American Diabetes Association. Diagnosis and classification of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2007;30(Supplement 1):S42–7. American Diabetes Association. Standards of medical care in diabetes—2007. Diabetes Care. 2007;30(Supplement 1):S4–41. The Expert Committee on the Diagnosis and Classification of Diabetes Mellitus. Follow-up report on the diagnosis of diabetes mellitus. Diabetes Care. 2003;26(11):3160–7. Nichols GA, Hillier TA, Brown JB. Normal fasting plasma glucose and risk of type 2 diabetes diagnosis. Am J Med. 2008;121(6):519–24. Esch FS, Keim PS, Beattie EC, et al. Cleavage of amyloid beta peptide during constitutive processing of its precursor. Science. 1990;248(4959):1122–4. Hooper NM, Karran EH, Turner AJ. Membrane protein secretases. Biochem J. 1997;321(Pt 2):265–79. Fortini ME. Gamma-secretase-mediated proteolysis in cell-surface-receptor signalling. Nat Rev Mol Cell Biol. 2002;3(9):673–84. Cheng QC, Tikhomirov O, Zhou W, Carpenter G. Ectodomain cleavage of ErbB-4: characterization of the cleavage site and m80 fragment. J Biol Chem. 2003;278(40):38421–7. Szklarczyk A, Ewaleifoh O, Beique JC, et al. MMP-7 cleaves the NR1 NMDA receptor subunit and modifies NMDA receptor function. FASEB J. 2008;22(11):3757–67. Simpkins KL, Guttmann RP, Dong Y, et al. Selective activation induced cleavage of the NR2B subunit by calpain. J Neurosci. 2003;23(36):11322–31. Yuan H, Vance KM, Junge CE, et al. The serine protease plasmin cleaves the amino-terminal domain of the NR2A subunit to relieve zinc inhibition of the N-methyl-D-aspartate receptors. J Biol Chem. 2009;284(19):12862–73. Dambinova SA, Khounteev GA, Izykenova GA, Zavolokov IG, Ilyukhina AY, Skoromets AA. Blood test detecting autoantibodies to N-Methyl-D-aspartate neuroreceptors for evaluation of patients with transient ischemic attack and stroke. Clin Chem. 2003;49(10):1752–62. Ebinuma H, Miyazaki O, Yago H, Hara K, Yamauchi T, Kadowaki T. A novel ELISA system for selective measurement of human adiponectin multimers by using proteases. Clin Chim Acta. 2006;372(1–2):47–53. Matsuura F, Oku H, Koseki M, et al. Adiponectin accelerates reverse cholesterol transport by increasing high density lipoprotein assembly in the liver. Biochem Biophys Res Commun. 2007;358(4):1091–5. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, et al. Novel modulator for endothelial adhesion molecules: adipocyte-derived plasma protein adiponectin. Circulation. 1999;100(25):2473–6. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, et al. Adipocyte-derived plasma protein, adiponectin, suppresses lipid accumulation and class a scavenger receptor expression in human monocyte-derived macrophages. Circulation. 2001;103(8):1057–63. Ouchi N, Kihara S, Arita Y, et al. Adiponectin, an adipocyte-derived plasma protein, inhibits endothelial NF-kB signaling through a cAMP-dependent pathway. Circulation. 2000;102(11):1296–301. Whitehead JP, Richards AA, Hickman IJ, Macdonald GA, Prins JB. Adiponectin—a key adipokine in the metabolic syndrome. Diabetes Obes Metab. 2006;8:264–80. Pajvani UB, Du X, Combs TP, et al. Structure–function studies of the adipocyte-secreted hormone Acrp30/adiponectin: implications for metabolic regulation and bioactivity. J Biol Chem. 2003;278(11):9073–85. Scherer PE, Williams S, Fogliano M, Baldini G, Lodish HF. A novel serum protein similar to C1q, produced exclusively in adipocytes. J Biol Chem. 1995;270(45):26746–9. Waki H, Yamauchi T, Kamon J, et al. Impaired multimerization of human adiponectin mutants associated with diabetes: molecular structure and multimer formation of adiponectin. J Biol Chem. 2003;278(41):40352–63. Kadowaki T, Yamauchi T. Adiponectin and adiponectin receptors. Endocr Rev. 2005;26(3):439–51. Fang X, Palanivel R, Zhou X, et al. Hyperglycemia- and hyperinsulinemia-induced alteration of adiponectin receptor expression and adiponectin effects in L6 myoblasts. J Mol Endocrinol. 2005;35(3):465–76. Zhu Y, Valdes R Jr, Jortani SA. Application of bioaffinity mass spectrometry for analysis of ligands. Ther Drug Monit. 2005;27(6):694–9. Franke DD, Valdes R Jr, Jortani SA. A method for profiling cross-reactivities of cardiac troponin I antibodies used in current diagnostic assays. Clin Chem. 2007;53(6):A19.