Η ευκαρυωτική β-γαλακτοζιδάση (β-gal) είναι μια υδρολάση που εντοπίζεται στα λυσοσώματα.[1] Διασπά τελικά β-συνδεδεμένα γαλακτόσυλο κατάλοιπα από ένα ευρύ φάσμα φυσικών υποστρωμάτων, όπως γλυκοπρωτεΐνες, γαγγλιοσίδια και γλυκοζάμινογλυκάνες, καθώς και μια σειρά από τεχνητά υποστρώματα[2]. Η δραστικότητα του ενζύμου είναι μέγιστη σε όξινο pH 3-5 και είναι εξαρτώμενη από το είδος, το όργανο, το υπόστρωμα και το ρυθμιστικό διάλυμα.[3]

Κατά το έτος 1995 μια έκθεση ανέφερε ότι τα γηρασμένα κύτταρα εκφράζουν ένα συγκεκριμένο τύπο του ενζύμου β-γαλακτοζιδάση που αναφέρεται ως σχετιζόμενη με τη γήρανση β-γαλακτοζιδάση (Senescence Associated β-Galactosidase) και λειτουργεί σε βέλτιστο pH 6.[4]

H SA-β-gal αποτελεί μια β-γαλακτοζιδάση, η δραστικότητα της οποίας είναι ανιχνεύσιμη σε pH 6 σε καλλιεργημένα κύτταρα, τα οποία υποβάλλονται σε αντιγραφική ή επαγόμενη γήρανση αλλά απουσιάζει από τα κύτταρα που έχουν την ικανότητα της αντιγραφής. Αυτή η ενζυματική δραστικότητα είναι διακριτή από την όξινη δραστικότητα της β-γαλακτοζιδάσης που υπάρχει σε όλα τα κύτταρα και ανιχνεύεται σε pH 4.[4]

Η συσσώρευση του ενζύμου SA-β-gal και η ανίχνευση της ενεργότητάς του σε pH 6 αποτυπώνεται με ιστοχημική ανίχνευση και ίσως είναι από τους πιο ευρέως χρησιμοποιούμενους δείκτες για κύτταρα που έχουν εισέλθει σε κατάσταση κυτταρικής γήρανσης.[5]

Φωτογραφία από οπτικό μικροσκόπιο σε μεγέθυνση 63 x.Το μπλε χρώμα αντιπροσωπεύει θετική χρώση για SA-β-gal με χρήση Xgal σε γηρασμένο κύτταρο.

Η SA-β-gal είναι πολύ εύκολα ανιχνεύσιμη και η πρώτη μέθοδος που εφαρμόστηκε για την ανίχνευσή της ήταν μια κυτταροχημική διαδικασία όπου ως υπόστρωμα χρησιμοποιήθηκε το χρωμογόνο X-gal (5-bromo-4-chloro-3-indolyl-β-D-galactopyranoside), το οποίο αποδίδει μια αδιάλυτη μπλε ένωση όταν διασπαστεί από τη β-γαλακτοζιδάση.[4]


Η δραστηριότητα του ενζύμου SA-β-gal μπορεί να διακριθεί από την όξινη (λυσοσωματική) δραστηριότητα της β-γαλακτοζιδάσης χρησιμοποιώντας ένα ρυθμιστικό διάλυμα σε pH 6 σε συνδυασμό με το χρωμογόνο X-gal.[4]

Αυτή η δραστικότητα της SA-β-gal είναι έντονα συνδεδεμένη με τα γηρασμένα κύτταρα, δεδομένου ότι δεν ήταν ανιχνεύσιμη σε αδρανή κύτταρα ή τελικά διαφοροποιημένα κύτταρα.[4]


ΠαραπομπέςΕπεξεργασία

  1. Lee, Bo Yun; Han, Jung A.; Im, Jun Sub; Morrone, Amelia; Johung, Kimberly; Goodwin, Edward C.; Kleijer, Wim J.; DiMaio, Daniel και άλλοι. (2006-04-01). «Senescence-associated β-galactosidase is lysosomal β-galactosidase» (στα αγγλικά). Aging Cell 5 (2): 187–195. doi:10.1111/j.1474-9726.2006.00199.x. ISSN 1474-9726. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1474-9726.2006.00199.x/abstract. [νεκρός σύνδεσμος]
  2. Kurz, Tino; Terman, Alexei; Brunk, Ulf T. (2007-06-15). «Autophagy, ageing and apoptosis: The role of oxidative stress and lysosomal iron». Archives of Biochemistry and Biophysics. Highlight Issue: Pro- and antiapoptotic Signalling 462 (2): 220–230. doi:10.1016/j.abb.2007.01.013. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000398610700029X. 
  3. Krishna, Devarakonda R; Sperker, Bernhard; Fritz, Peter; Klotz, Ulrich (1999-08-30). «Does pH 6 β-galactosidase activity indicate cell senescence?». Mechanisms of Ageing and Development 109 (2): 113–123. doi:10.1016/S0047-6374(99)00031-7. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0047637499000317. 
  4. 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 Dimri, G. P.; Lee, X.; Basile, G.; Acosta, M.; Scott, G.; Roskelley, C.; Medrano, E. E.; Linskens, M. και άλλοι. (1995-09-26). Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 92 (20): 9363–9367. ISSN 0027-8424. PMID 7568133. 
  5. ΜΑΡΓΑΡΙΤΗΣ, Λ.Χ. (2004). ΒΙΟΛΟΓΙΑ ΚΥΤΤΑΡΟΥ. ΑΘΗΝΑ: ΛΙΤΣΑΣ ΙΑΤΡΙΚΕΣ ΕΚΔΟΣΕΙΣ. σελ. 882. ISBN 9789603720775. 

Επιπλέον διάβασμαΕπεξεργασία