Avidin-peroxidáza

Peroxidáza je enzym, tzn. patří mezi proteiny; zde znázorněna glutathion peroxidáza

Avidin-peroxidáza (též avidin-peroxidasa) je modifikovaná peroxidáza (nejčastěji získávaná z křenu selského, Armoracia rusticana), na kterou je kovalentně připojen protein avidin (z vaječného bílku).

Použití

Mikrofotografie lidských HeLa buněk; tmavé skvrny znázorňují místa, kde se vyskytuje v buňce protein transferin, a to právě pomocí vazby křenové peroxidázy na bílkovinu transferin

Avidin-peroxidáza se velmi často používá v laboratoři k vizualizaci různých biochemických interakcí (protein-proteinových, protein-sacharidových, …), u nichž jeden z účastníků této interakce je modifikován biotinem. Avidin je schopen se specificky a velmi silně vázat na biotin a přes tzv. avidin-biotinový můstek je tedy schopen připojit peroxidasu k interagujícím látkám.

Peroxidáza pak po dodání zdroje peroxidu (H2O2, NaBO3, …) a vhodného substrátu (jenž oxiduje a změní jeho vlastnosti –barva, rozpustnost) vizualizuje tuto interakci. Příkladem vhodných substrátů mohou být 4-chloro-1-naftol - po oxidaci dochází ke vzniku nerozpustné fialové látky – a ABTS (2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonát), který tvoří stabilní, zeleně zbarvené rozpustné radikály.

vzorec ABTS

Avidin peroxidasy se často využívá při metodě ELISA a ELBA metodě a při western blotu. Podobně jako avidin-peroxidasa se však také často využívá kyselá nebo alkalická avidin-fosfatáza.

Stavební částice

Křenová peroxidáza

křenová peroxidáza
alternativní názvyHRP, horseradish peroxidase
zdrojkřen selský (Armoracia rusticana)
molekulová hmotnost~44 000[1]
počet isoenzymů7[2]
pI3-9
pH optimum6-6,5[3]
inhibitoryCN, S2−, F, N3−, Fe3+,[4]

Avidin

biotin
avidin
zdrojvaječný bílek
molekulová hmotnosthomotetramer, celková Mr = 66-69 000
pI10,5
biologická funkceantimikrobiální agents, vyvazuje biotin nutný pro růst bakterii (KD(avidin-biotin) = 1,10-15M)

Podobně jako avidin se používá i streptavidin - protein o podobných vlastnostech jako avidin (silná a specifická vazba biotinu) izolovaný z Streptomyces avidinii. Na rozdíl od avidinu není streptavidin vůbec glykosylován.

Používané substráty avidin peroxidázy

zkratkanázevrozpustnost produktu
DAB3,3'diaminobezidinN
4-CN4-chloro-1-naftolN
HYRHanker-Yaks reagentN
AEC3-amino-9-ethylethanolN
TMB3,3',5,5'-tetrametylbenzidinN
OPDo-fenylendiaminR
ABTS2,2'-azino-bis(3-ethylbenzthiazolin-6-sulfonátR

Příprava avidin-peroxidázy

Křenová peroxidáza je kovalentně připojena na avidin pomocí bismaleimidu (dimaleimidu) v poměru přibližně 2:1 (HRP:avidin)[5]

Odkazy

Reference

  1. Welinder, K.G., Eur. J. Biochem., 96, 483–502 (1978)
  2. Shannon, L.M., et al., J. Biol. Chem., 241, 2166–2172 (1966).
  3. Schomberg, D., Salzmann, M., and Stephan, D., Enzyme Handbook 7, EC 1.11.1.7:1–6 (1993).
  4. Zollner, H., Handbo]ok of Enzyme Inhibitors, 2nd Ed., Part A: 367–368 (1993).
  5. O'Sullivan MJ, et al, FEBS letters, 35, 311-313 (1978).

Související články

  • ELISA
  • avidin
  • peroxidázy
  • mikrotitrační destička

Média použitá na této stránce

HeLa cell endocytic pathway labeled for EGFR and transferrin.jpg
Autor: Matthew R G Russell, Licence: CC BY 3.0
Compartments of the endocytic pathway in HeLa cells. Early endosomes (E), late endosomes/MVBs (M), and lysosomes (L) are visible. Epidermal growth factor receptors (EGFR) and transferrin (Tf) are labelled in the early endosomes.

Epidermal growth factor receptors are labelled with an antibody conjugated to 10 nm gold, applied to the cell surface. The cells were stimulated with EGF and allowed to internalize the receptors, bringing the gold with them. The image was taken 5 minutes after internalization, at which point most of the EGFR-gold has reached early endosomes (black dots, marked by arrowheads), but has not yet entered late endosomes or lysosomes. The cells are also loaded with transferrin conjugated to horseradish peroxidase (TfHRP). The HRP catalyses a reaction in the presence of DAB that produces a dark stain in the transferrin containing compartments in the image.

HeLa cells were preincubated for 1 h in serum-free medium. For the final 30 minutes the cells were incubated with TfHRP. The cells were then incubated with EGF and anti-EGFR 10 nm gold-conjugated antibody for 30 minutes at 4°C, washed, and incubated at 37°C for a further 5 minutes, all in the presence of TfHRP. Arrowheads; anti-EGFR 10 nm gold. Dark content; cross linked TfHRP. Bar, 500 nm.

Philips EM400 TEM

Methods for cell fixation and preparation for electron microscopy can be found in the reference below. Briefly, cells were room temperature fixed, a DAB reaction was done, and the cells were osmium stained, dehydrated and embedded en face in epon.

Related reference;

Doyotte, A., Russell, M.R.G., Hopkins, C.R., Woodman, P.G. (2005) Depletion of TSG101 forms a mammalian ‘‘Class E’’ compartment: a multicisternal early endosome with multiple sorting defects. J. Cell Sci, 118:3003-3017.
Biotin structure.svg
Chemical structure of biotin (vitamin H/B7)
GlutPeroxidase-1GP1.png
Glutathione Peroxidase 1