| Допълнително описание | Човешкият серумен албумин (HSA) е основният протеин в човешката плазма и има много физиологични свойства поради уникалната си структура. Човешкият серумен албумин е глобуларен протеин от 66,4 kDa. HSA се синтезира изключително в хепатоцитите като отделна полипептидна верига, състояща се от 585 аминокиселинни остатъка, секретира се в плазмата без гликозилиране, има един триптофанов остатък (Trp 214) и свободна цистеинил сулфхидрилна група. Свободната -SH група на цистеин (34Cys) осигурява редукционния потенциал на албумина и е достъпна за ацилиране (HSA-S-R) и нитрозилиране (HSA-S-NO). Полуживотът на HSA е 19 дни. Неговата вторична структура е организирана в три хомоложни домена, като всеки от домейните се състои от два поддомейна. Триизмерната структура е с форма на сърце и проявява известна структурна гъвкавост в зависимост от незначителни промени в рН в разтвора. Основните функции на HSA са: (1) регулиране на плазменото онкотично налягане, (2) свързване и транспорт на ендогенни физиологични метаболити (напр. билирубин, мастни киселини) и екзогенни лиганди (напр. варфарин, ибупрофен), както и метални йони, и (3) антиоксидантна защита.
В момента се признава, чеАнтиоксидантните свойства на албумина се определят от способността му да свързва метални йони и свободни радикали. Известно е, че албуминът осигурява защита срещу липидна пероксидация (LPO), както in vivo, така и in vitro. Моделната система показва, че антиоксидантният ефект се осъществява благодарение на абсорбцията на свободните радикали от Cys-34, докато Met действа главно като металохелиращ агент, насочен към намаляване на последствията от окислителните реакции. Добре известно е, че култивирането на клетки в индустриален мащаб с помощта на биореактори излага клетките на значителен физически и метаболитен стрес. Наличието на разтворен кислород и въздушни мехурчета, заедно с компоненти на околната среда, като йони на преходни метали, включително йони на мед (Cu +1) и желязо (Fe +2), може да доведе до LPO. Добавянето на албумин към културалната среда води до свързването на тези метали и предпазва клетките от каталитичните ефекти на LPO, което води до увреждане на клетките.
Доказано е, че албуминът има положителен ефект върху култивирането както на първични, така и на стабилни клетъчни линии, което се определя от взаимодействието му с други биологични фактори като инсулин, епидермален растежен фактор (EGF) или като носител на вътреклетъчни сигнални молекули.
Например, заедно с EGF, албуминът повишава пролиферативната активност на прогениторните клетки на ретината. Доказана е ефективността на добавяне на албумин към средата по време на култивирането на човешки ембрионални стволови клетки (ESC) при условия на култивиране без захранващ слой и серум. Ролята на албумина във функционирането на биоактивните молекули не е абсолютна, но ефективността на употребата на албумин за осигуряване на устойчив клетъчен растеж ивисока жизнеспособност.
Налице е нарастващ интерес към използването на албумин в хранителна среда в областта на тъканното инженерство и регенеративната медицина, където са необходими условия на култура без серум или култура в отсъствие на животински компоненти. В това отношение се предпочита използването на рекомбинантен човешки албумин, тъй като той отговаря както на изискванията за култура, така и на регулаторните изисквания и изискванията за безопасност, което е важно за бъдещото клинично приложение на потенциални биомедицински клетъчни продукти.
Използвана литература:
Manton KJ, Richards S, Van Lonkhuyzen D, Leavesley D, Upton Z (2010) Химерен витронектин: IGF-I протеин поддържа култура без захранващи клетки и без серум на човешки ембрионални стволови клетки. Stem Cell Dev. doi:10.1089/scd. 2009.0504
Ng ES, Davis R, Stanley EG, Elefanty AG (2008) Протокол, описващ използването на рекомбинантна протеинова среда без животински продукти (APEL) за диференциация на човешки ембрионални стволови клетки като спинови ембриоидни тела. Nat Protocol 3:768–776
Hatzistavrou T, Micallef SJ, Ng ES, Vadolas J, Stanley EG, Elefanty AG (2009) ErythRED, hESC линия, позволяваща идентифициране на еритроидни клетки. Nat Methods 6:659–662
Ishima Y, Akaike T, Kragh-Hansen U, Hiroyama S, Sawa T, Suenaga A, Maruyama T, Kai T, Otagiri M (2008) S-нитрозилиран човешки серумен албумин-медиирана цитопротективна активност се засилва чрез свързване на мастни киселини. J Biol Chem 283: 34966–34975
Bolito C, Bayl P, Hou JY, Lynch G, Hassel AJ, Wall AJ, Zoellner H (2007) Антиапоптотичната активност на албумина за ендотела се медиира от частично криптичен протеинов домен и се намалява от инхибитори на G-свързан протеин и PI-3 киназа, но енезависимо от улавянето на радикали или свързания липид. J Vasc Res 44:313–324
Merten OW (2002) Разработване на среда без серум за клетъчен растеж и производство на вируси/вирусни ваксини – проблеми с безопасността на животински продукти, използвани в среда без серум. Dev Biol (Базел) 111: 233–257
Garcia-Gonzalo FR, Belmonte JC (2008) Свързаните с албумин липиди регулират самообновяването на човешки ембрионални стволови клетки. PLoS ONE 3:e1384
Bolito C, Bayl P, Hou JY, Lynch G, Hassel AJ, Wall AJ, Zoellner H (2007) Антиапоптотичната активност на албумина за ендотела се медиира от частично криптичен протеинов домен и се редуцира от инхибитори на G-свързан протеин и PI-3 киназа, но е независима от отстраняването на радикали или свързания липид. J Vasc Res 44:313–324
Carter DC, Ho JX (1994) Структура на серумния албумин. Adv Protein Chem 45: 153–203
Peters T Jr (1996) Всичко за албумина: биохимия, генетика и медицински приложения. Academic Press, Сан Диего
Zhang Z, Chisti Y, Moo-Young MJ (1995) Ефекти на хидродинамичната среда и защитните средства при срязване върху оцеляването на еритроцитите в суспензия. J Biotechnol 43:33-40
Guedes S, Vitorino R, Domingues R, Amado F, Domingues P (2009) Окисляване на говежди серумен албумин: идентифициране на продукти на окисление и структурни модификации. Бърз общ масов спектър 23: 2307–2315
Bourdon E, Loreau N, Lagrost L, Blache D (2005) Диференциални ефекти на цистеинови и метионинови остатъци в антиоксидантната активност на човешкия серумен албумин. Free Radic Res 39:15–20
Roche M, Rondeau P, Singh NR, Tarnus E, Bourdon E (2008) Антиоксидантните свойства на серумния албумин. FEBS Lett 582:1783–1787
He XM, Carter DC (1992) Атомна структура и химия на човешки серумен албумин. Природа 358: 209-215
