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如何定量檢測(cè)cAMP和cGMP

閱讀:1718      發(fā)布時(shí)間:2023-7-5
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1958年Sutherland發(fā)現(xiàn)了cAMP(環(huán)磷酸腺苷),,并因此獲得了1971年諾貝爾生理與醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)[1].1963年Ashman發(fā)現(xiàn)了cGMP(環(huán)磷酸鳥(niǎo)苷)[2],。50年過(guò)去了,人們已明白cAMP,、cGMP是在很多生理過(guò)程中發(fā)揮重要調(diào)節(jié)作用的第二信使分子,。鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶可將GTP催化生成cGMP,cGMP可以被磷酸二酯酶水解成GDP,。激活鳥(niǎo)苷酸環(huán)化酶和抑制磷酸二酯酶可以增加細(xì)胞內(nèi)cGMP的含量,。cGMP特異性磷酸二酯酶的抑制劑被用來(lái)治療人類(lèi)的某些疾病,比如cGMP特異性磷酸二酯酶類(lèi)型5的抑制劑被用來(lái)治療ED(勃起功能障礙),;腺苷酸環(huán)化酶將ATP催化生成cAMP,,cAMP可以被磷酸二酯酶水解成ADP。激活腺苷酸環(huán)化酶和抑制磷酸二酯酶可以增加細(xì)胞內(nèi)cAMP的含量,。腺苷酸環(huán)化酶激活受體的阻斷劑和cAMP特異性磷酸二酯酶的抑制劑被用來(lái)治療人類(lèi)的某些疾病,,比如針對(duì)升高cAMP水平的b-腎上腺素受體的阻斷劑被用于治療心律失常高血壓,、心肌梗塞和心力衰竭等疾病,。


在五十年的研究歷程中,從開(kāi)始研究cAMP,,cGMP在各種生理過(guò)程中的調(diào)節(jié)作用,,到近幾年與之相關(guān)的藥物研發(fā),藥物篩選領(lǐng)域,,人們一直在努力尋找一種快速,、靈敏、特異性和可重復(fù)地定量檢測(cè)cAMP和cGMP含量的方法,。

檢測(cè)方法演變

cAMP,,cGMP分子量分別只有329.21和345.21,,在機(jī)體內(nèi)的含量極低,為p mol/L級(jí)別,,用一般的分析方法無(wú)法測(cè)定,。70年代一系列測(cè)定cAMP和cGMP的方法被發(fā)明出來(lái),最基本的原理有三種:分別是競(jìng)爭(zhēng)性蛋白質(zhì)結(jié)合分析法[3],、放射性免疫分析法[4]和薄層色譜法[5],。在80年代,放射性免疫分析法得到了廣泛的應(yīng)用和改進(jìn),,由于這種方法采用放射性核素標(biāo)記,,應(yīng)用范圍受到一定限制,為了進(jìn)一步提高檢測(cè)的靈敏度和操作的安全性,,進(jìn)入90年代又陸續(xù)發(fā)明了各種酶標(biāo)記法和化學(xué)發(fā)光法的競(jìng)爭(zhēng)性ELISA檢測(cè)試劑盒,,這一類(lèi)檢測(cè)方法的根本原理都是基于抗體抗原的免疫反應(yīng),所有這些試劑盒中采用的抗體全部是兔抗血清或者是經(jīng)過(guò)特異親和提純之后的抗cAMP或cGMP的兔多抗,,毫無(wú)疑問(wèn),,兔多抗在約四十年的cAMP,cGMP定量檢測(cè)中做出了巨大貢獻(xiàn),,但同時(shí)它也有著明顯的缺陷:

1,,兔多抗對(duì)cAMP,cGMP的特異性不高,,會(huì)與其他核苷類(lèi)似分子發(fā)生交叉反應(yīng),,盡管可以通過(guò)特異親和提純降低交叉,但仍然無(wú)法消除交叉,;

2,,兔多抗對(duì)cAMP和cGMP的親和力受高濃度的二價(jià)陽(yáng)離子(比如Mg2+和Ca2+)的影響;

3,,兔多抗在制備的過(guò)程中存在個(gè)體差異和批間差異,,難以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的重復(fù)性;

4,,兔多抗試劑盒在cAMP,cGMP樣品的處理上也需要進(jìn)行乙?;幚?,這與兔多克隆抗體制備方法有必然關(guān)系,如果不乙?;瘜o(wú)法達(dá)到檢測(cè)所需的靈敏度,。

所以無(wú)論標(biāo)記方法如何革新,不改進(jìn)抗體,,仍然不能從根本上迎來(lái)cAMP,,cGMP定量檢測(cè)的變革,。

cAMP和cGMP單克隆抗體成功開(kāi)發(fā)

NewEast Biosciences(紐斯特)公司的科學(xué)家經(jīng)過(guò)兩年的研發(fā),篩選了4萬(wàn)多個(gè)克隆,,終于從中發(fā)現(xiàn)了高特異性,,高親和力的cAMP和cGMP單克隆抗體。并成功構(gòu)建了基于單抗的cAMP和cGMP ELISA檢測(cè)試劑盒,。這個(gè)cAMP(cGMP)單抗對(duì)非乙?;腸AMP(cGMP)的特異性識(shí)別能力是其對(duì)cGMP(cAMP)、ATP(GTP)以及其他核苷類(lèi)似物識(shí)別能力的108倍以上,,這相比于以往的多抗試劑盒大大提高了cAMP (cGMP) 檢測(cè)的靈敏性和特異性,,并且極大的降低了試劑盒的批間差異,提供了長(zhǎng)久有效地可重復(fù)性檢測(cè),,也擺脫了繁瑣的乙?;^(guò)程和對(duì)科研人員健康不利的乙酰化揮發(fā)試劑,。




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