rolle i sygdom
afvigende regulering eller genetiske defekter af ECM-komponenterne resulterer ofte i en patogen tilstand.
genetiske sygdomme: flere sygdomme har vist sig at være forårsaget af mutationer i ECM-gener, herunder makulær degenerativ sygdom (Fibulin 3, ref. 6), slidgigt (Asporin, ref. 7) og medfødt muskeldystrofi (Lamininer, ref. 8).
kræft og metastase: der er mange eksempler, der viser, at ændret ekspression af et givet ECM-protein er korreleret med kræft (9). Det er også veletableret, at nedbrydning af ECM via virkningerne af matrice metalloproteinaser er en forudsætning for metastatisk invasion af kræftceller (10).
aterosklerose: denne sygdom har været forbundet med en opbygning af kollagenplakker (11).
biomedicinske applikationer
området regenerativ medicin og vævsteknik bruger ECM-komponenter til at forsøge at generere en forudsigelig dannelse af væv og organer fra en given celletype (12,13).
Assays, der bruges til at studere ECM
Der er en overvægt af kommercielt tilgængelige ECM-reagenser og cellefastgørelse / invasionsassays. Den bedst kendte af ECM-reagenserne er MatrigelTM fra BD, som er et ECM-ekstrakt fra Engelbreth-Holm-sværm musetumor. MatrigelTM består af laminin (56%), kollagen type IV (31%) og enactin (8%) og flere vækstfaktorer, herunder EGF (0,7 ng/ml), PDGF (12 ng/ml), IGF-1 (16 ng/ml) og TGF-a (2,3 ng/ml) (14). Lignende produkter omfatter ECM (Millipore) og ECM gel (Sigma). De fleste kommercielt tilgængelige invasion assays udnytte en Boyden-kammer lignende system (15).cytoskelet tilbyder en unik serie af fluorescerende mærkede og biotinylerede fibronektiner og lamininer. Flere anvendelser af disse produkter er angivet nedenfor.
Ansøgning # 1: in vitro invadopodia/podosome invasion assay (kat.# FNR01, FNR02, LMN01, LMN02)
cytoskelets fluorescerende mærkede fibronektiner og lamininer kan anvendes i en in vitro invadopodia/podosominvasionsassay (16). Dette assay tillader en højopløsningsundersøgelse af lokal celleinvasion på specifikke ECM-komponenter og kan bruges til at vurdere cellernes invasive potentiale og til at undersøge forbindelser/veje, der påvirker dette stadium af invasion. Oprindeligt beskrevet af Artym et al. for gelatine er analysen lige så anvendelig for fluorescerende fibronectin eller laminin (16).
anvendelse # 2: signalveje involveret i fibronectin-matricen samling: Fibrillogenese (Cat.# FNR01, FNR02, fnr03)
I modsætning til andre ECM-komponenter, der kan selvpolymerisere under fysiologiske forhold, er fibronectinmatricen samling en celleafhængig proces. Forståelse af de mekanismer, der er involveret i FN-samling, og hvordan disse interagerer med cellulære, fibrotiske og immunresponser kan afsløre mål for den fremtidige udvikling af terapier til regulering af afvigende vævsreparationsprocesser. Vævsteknik afhænger også stærkt af evnen til at kontrollere hastigheden og mønsteret for ECM-dannelse. Cytoskelets mærkede fibronectiner kan bruges til at overvåge fibrillogenese;
fluorescerende Fibronectinsubstrater (FNR01& FNR02)
denne metode involverer fluorescerende sporing af fibrildannelse gennem inkorporering af fluorescerende fibronectiner (17).
omdannelsen af opløseligt fibronectin til uopløselige fibriller på celleoverfladen kan visualiseres ved at fodre cellekultur med medier indeholdende enten TRITC-mærket fibronectin (Cat.# FNR01) eller HiLyte488-mærket fibronectin (kat.# FNR02). Niveauet af inkorporeret fibronectin kan observeres og kvantificeres ved fluorescensmikroskopi (18).
Biotinyleret Fibronectinsubstrat (FNR03)
denne metode inkorporerer biotinyleret fibronectin i cellerne af interesse og kvantificerer detergentopløseligt (cellebundet) og detergentuopløseligt (fibriller) fibronectin. Dette assay er blevet anvendt med succes til at undersøge Rho-proteins rolle i fibrillogenese (19).
ansøgning #3: Vævstekniske applikationer (fnr03& LMN03)
det er vist, at biotinylerede ECM-proteiner kan vedtage en mere indfødt konformation, når de er bundet til en streptavidinoverflade, og at dette kan føre til forbedret cellulær binding til ECM (20).