כניסה 
עקבו אחרינו בפייסבוק גלסולין - Gelsolin
הופניתם מהדף גלסולין לדף הנוכחי.
| מדריך בדיקות מעבדה | |
| גלסולין | |
|---|---|
| Gelsolin | |
| שמות אחרים | GSN ,Gsn ,ADF ,AGEL. |
| מעבדה | כימיה בדם |
| תחום | חלבון קושר אקטין בעל פעילות מגוונת במפגעי כלי-דם, במערכת החיסון, במצבי דלקת, בסוגי סרטן שונים וב-CNS. |
 | |
| טווח ערכים תקין | 2.5-200 ננוגרם/מ"ל |
| יוצר הערך | פרופ' בן-עמי סלע |
מטרת הבדיקה
הערכה של מצבי דלקת, פגיעה במערכת החיסון ובמערכת הווסקולרית.
כללי
גלסולין הוא חלבון הקושר אקטין, המהווה ווסת עיקרי של התכנסות פילמנטים של אקטין, אך גם של היפרדותם. גלסולין הוא אחד החברים החזקים ביותר של משפחת-העל gelsolin/villin המבקעת אקטין, בהיותה עושה זאת ביעילות של כמעט 100% (Ghoshdastider וחב' ב-Cytoskeleton משנת 2013, ו-Sun וחב' ב-J Biol Chem משנת 1999). גלסולין תאי, הנמצא בתוך הציטוזול והמיטוכונדריה (Koya וחב' ב-J Biol Chem משנת 2000), הוא בעל צורה קרובה המופרשת הידועה כגלסולין פלזמטי, המכילה הרחבה N-טרמינלית של 24 חומצות אמינו (Kwiatkowski וחב' ב-Nature משנת 1986, ו-Nag וחב' ב-Cytoskeleton משנת 2013). היכולת של גלסולין לבקע פילמנטים של אקטין, מסייעת לגוף להתאושש ממחלה ופציעה תוך דליפה של אקטין תאי לתוך הדם. בנוסף, יש לגלסולין תפקידים חשובים בחסינות הטבעית (innate) של הגוף, תוך שפעול של מקרופאגים ושל דלקתיות.
מבנה
גלסולין מקודד על ידי גן הממוקם באדם בכרומוזום 2 באתר Chr 2: 35.15 – 35.2. גלסולין הוא חלבון עם משקל מולקולרי של 82 קילו-דלטון, המכיל שישה תת-מקטעים הומולוגיים, מסומנים כ-S1 עד C6. כל אחד מששת תת-המקטעים האלה מורכב מחמישה גדילים של β-sheet המאוגפים על ידי שני α-helices, אחד ממוקם במאונך לגדילים, ואחד ממוקם במקביל להם. ה-β-sheets של שלושת תת-המקטעים ה-N-טרמינליים (S1-S3) מתחברים ליצירה של β-sheet מורחב, כפי שעושים ה-β-sheets של תת-המקטעים ה-C-טרמינליים (S4-S6) (Kiselar וחב' ב-Proc Nati Acad Sci USA משנת 2003).
ויסות
בין החלבונים המווסתים את האקטין הנקשר לליפידים, גלסולין (בדומה ל-cofilin) קושר בצורה מועדפת polyphosphoinositide (Yu וחב' ב-J Biol Chem משנת 1992). הרצפים הנקשרים בגלסולין דומים ל-motifs בחלבונים האחרים הנקשרים ל-polyphosphoinositide (להלן PPI). הפעילות של גלסולין מסתייעת על ידי יוני סידן (Ca+2). אף על פי שגלסולין שומר על שלמותו המבנית בצורות המשופעלות והדה-משופעלות, הזנב ההליקלי S6 נע כמו מנעול, בתלות בריכוז של יוני הסידן (Burtnick וחב' ב-EMBO J משנת 2004). הקצה ה-C טרמינלי מגלה את ריכוז הסידן בתוך התא. כאשר אין נוכחות של Ca+2, הזנב של S6 מגן על האתרים קושרי האקטין באחד מהגדילים של S2. כאשר יון סידן נקשר לזנב S6, הוא חושף את אתרי S2 הקושרים אקטין. הקצה ה-N טרמינלי כרוך באופן ישיר עם חיתוך אקטין. S2 ו-S3 נקשרים לאקטין לפני ש-S1 חותך את קשרי אקטין ומכסה את הקצה המחודד. גלסולין יכול להיות מעוכב על ידי עלייה מקומית של ריכוז phosphatidylinositol (4,5)-bisphosphate (להלן PIP2), שהוא PPI. זהו תהליך דו-שלבי: בשלב הראשון, PIP2 נקשר ל-s2 כמו גם ל-S3, ובכך מעוכב קישור גלסולין לאקטין. בשלב השני, PIP2 נקשר למקטע S1 של גלסולין, תוך מניעת חיתוך אקטין על ידי גלסולין, אף על פי ש-PIP2 אינו נקשר ישירות לאתר הקושר אקטין על ידי גלסולין. החיתוך של אקטין על ידי גלסולין, בניגוד לחיתוך של מיקרוטובולי על ידי katanin, אינו דורש כל השקעה אנרגטית.
התפקוד התאי
בהיותו ווסת חשוב של אקטין, גלסולין משחק תפקיד ביצירת podosome (שהוא מבנה חרוטי עשיר באקטין הנמצא כתוספת על הפנים החיצוניות של הממברנה בתאים של בעלי חיים), ביחד עם Arp3 ,cortatin ו-Rho GTPases (Varon וחב' ב-Mol Cell Biol משנת 2006). גלסולין גם מעכב אפופטוזיס על ידי ייצוב של המיטוכונדריה. לפני מות התא, מיטוכונדריה מאבדת באופן נורמלי את הפוטנציאל הממברנלי והופכת ליותר חדירה. גלסולין יכול להפריע לשחרור של ציטוכרום C, ובכך להרוס את סיגנל האמפליפיקציה שיכול היה לגרום לאפופטוזיס (Kusano וחב' ב-Oncogene משנת 2000).
מחקרים בבעלי חיים
מחקר בעכברים מראה שגלסולין, בדומה לחלבונים אחרים החותכים אקטין, אינו מבוטא לרמה משמעותית אלא לאחר שלב עוברי מוקדם (של בערך שבועיים) (Witke וב' ב-Cell משנת 1995). עם זאת, בעכברים בוגרים, גלסולין חשוב בעיקר בתאים ניידים, כגון טסיות דם. עכברים ללא גנים המקודדים לגלסולין היו בעלי תגובה איטית יותר לריפוי פציעות. אי-ספיקה של גלסולין בעכברים נמצאה לרוב לחדירות מוגברת של המחסום בכלי הדם הריאתיים, מה שמצביע על חשיבות גלסולין בתגובה לפציעה ריאתית (Becker וחב' ב-Am J Respir Cell Mol Biol משנת 2003).
חלבונים אחרים הדומים לגלסולין
השוואות של רצפים מראות קשר אבולוציוניבין גלסולין, villin, פרגמין ו-severin (Wang וחב' ב-J Biol Chem משנת 2009, ו-Way ו-Weeds ב-J Mol Biol משנת 1988). שישה סגמנטים גדולים החוזרים על עצמם מופיעים בגלסולין וב-villin, וישנם שלושה סגמנטים דומים בחלבונים severin ו-fragmin. ההחזרים הרבים דומים במבנה (אך לא ברצף) למקטע ADF-H, ויוצרים משפחת-על. משפחה זו נובעת אבולוציונית מרצף קדמון המורכב מ-120–130 חומצות אמינו.
אינטראקציות
גלסולין הוא חלבון ציטופלזמטי, מווסת על ידי סידן, ואחראי למודולציה של אקטין, והוא נקשר לקוות של הפילמנטים של אקטין ובכך מונע את השחלוף המונומרי (Weeds וחב' ב־Eur J Biochem משנת 1986). גלסולין מסוגל לסייע לנוקלאציה (או ההתכנסות של מונומרים לפילמנטים), כמו גם לקטום פילמנטים קיימים. בנוסף, גלסולין נקשר בזיקה גבוהה לפיברונקטין. גלסולין בפלזמה או בציטופלזמה נובע מפעילות גן בודד על ידי splicing דיפרנציאלי (Chauhan וחב' ב-Biochem Biophys Res Commun משנת 1999).
הוראות לביצוע הבדיקה
דם בצום נלקח בין השעות 9:30 ל-10:00 לתוך מבחנה סודיום הפארין (פקק ירוק). Histopaque-1077 (בנפח של 2.5 מ"ל) הוסף לתחתית המבחנה המכילה 5 מ"ל דם, וסרכוז התבצע למשך 20 דקות במהירות 610g בקירור. הנוזל העליון המכיל פלזמה חולק למספר מבחנות פלסטיק והוקפא בטמפרטורה של מינוס 80 מעלות צלזיוס.
גלסולין נמדד על ידי ערכת ELISA של BioAegis Therapeutics תוך שימוש בנוגדן ראשון המכוון כנגד הזנב ה-N-טרמינלי של גלסולין. דגימות אחדות של פלזמה מהולה בזמנים שונים של המטופל, הועברו לפלטת מיקרו-טיטר. הפלטות עברו איזון להכיל דגימות פלזמה של מטופלים מקבוצות אתניות שונות וכאלה המאובחנים עם סוכרת. כל דגימה נבחנה בטריפליקטים. מקדם השונות (CV) בבדיקה אופיינית הוא כ-3.5%. הביקורת היא של גלסולין אנושי רקומביננטי בשלושה ריכוזים שונים: 10 ננוגרם/מ"ל, 50 ננוגרם/מ"ל ו-100 ננוגרם/מ"ל. בשלב הבא ולאחר שטיפות הוסף הקומפלקס HRP ו-streptavidin, ולאחר שטיפות, הוכנס לבאר המצע TMB. לאחר עצירת הראקציה עם תמיסה חומצית, נמדד על ידי plate reader הצבע הצהוב שמתקבל באורך גל של 450 ננומטר.
ראו גם
המידע שבדף זה נכתב על ידי פרופ' בן-עמי סלע, המכון לכימיה פתולוגית, מרכז רפואי שיבא, תל-שומר;
החוג לגנטיקה מולקולארית וביוכימיה, פקולטה לרפואה, אוניברסיטת תל-אביב (יוצר הערך)