Исследование коллагена I типа методом иммуноблоттинга в образцах костнопластических биоматериалов

##plugins.themes.bootstrap3.article.sidebar##

pdf html html (English)
Опубликован: Jul 4, 2023
DOI: https://doi.org/10.18097/BMCRM00189
Ключевые слова:
компактная и губчатая костная ткань; коллаген I типа; иммуноблоттинг

##plugins.themes.bootstrap3.article.main##

Т.Н. Медведева
Самарский государственный медицинский университет, Научно-исследовательский институт биотехнологий, 443079, Самара, ул. Чапаевская, 89
Л.Т. Волова
Самарский государственный медицинский университет, Научно-исследовательский институт биотехнологий, 443079, Самара, ул. Чапаевская, 89
Л.Н. Кулагина
Самарский государственный медицинский университет, Научно-исследовательский институт биотехнологий, 443079, Самара, ул. Чапаевская, 89

Аннотация

С помощью иммуноблоттинга исследовали коллаген I типа в образцах двух видов костнопластических материалов, производимых в Научно-исследовательском институте биотехнологий Самарского государственного медицинского университета. В работе использовали деминерализованные образцы: порошок компактной кости и измельченный материал губчатой костной ткани человека. Коллаген и его полипептиды разделяли в 5 полиакриламидном геле с 3.6 М мочевиной по методу Hayashi, Nagai (1979). Преимуществом метода является разделение в этих условиях коллагена I и III типа, а также цепочек α1(I) и α2(I) коллагена I типа. Иммуноблоттинг осуществляли диффузионным способом по методу Towbin и соавт. (1979) с использованием нитроцеллюлозных мембран. Установлено, что основная масса белка компактной кости локализована между α1- и α2- фракциями коллагена. В образцах губчатой костной ткани отмечена молекулярная редукция белка. Выявлены макромолекулы белка с постепенно уменьшающейся молекулярной массой и низкомолекулярные полипептиды, мигрирующие в геле широким фронтом вплоть до линии индикатора. В силу низкой специфичности интегринов остеобластов регенерирующей костной ткани полипептиды коллагена, а также сохраняющиеся в имплантатах молекулы белка, могут проявлять себя в качестве индукторов синтетических процессов, протекающих в ядрах остеобластов. В таком случае полипептиды коллагена можно рассматривать как сигнальные молекулы, запускающие каскады ферментативных реакций и внутриклеточные сигнальные пути.

##plugins.themes.bootstrap3.article.details##

Как цитировать
Медведева T., Волова L., & Кулагина L. (2023). Исследование коллагена I типа методом иммуноблоттинга в образцах костнопластических биоматериалов. Biomedical Chemistry: Research and Methods, 6(2), e00189. https://doi.org/10.18097/BMCRM00189
Выпуск
Том 6 № 2 (2023)
Раздел
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Библиографические ссылки

  1. Glowacki, J., Mulliken, J.B. (1985) Demineralized bone implants. Clin. Plast. Surg., 12(2), 233-241.
  2. Goldberg, V.M., Stevenson, S. (1993) The biology of bone grafts. Semin. Arthroplasty, 4(2), 58-63.
  3. Karimbux, N.Y., Shirakian, A., Weber, H.P., Nishimura, I. (1995) A new animal model for molecular biological analysis of the implant-tissue interface: spatial expression of type XII collagen mRNA around a titanium oral implant. J. Oral Implantol., 21(2), 107-113.
  4. Forlino, A., Marini, J.C. (2016) Osteogenesis imperfecta. Lancet, 387(10028), 1657-1671. DOI
  5. Suzawa, M., Tamura, Y., Fukumoto, S., Miyazono, K., Fujita, T., Kato, S., Takeuchi, Y. (2002) Stimulation of Smad1 transcriptional activity by Ras-extracellular signal-regulated kinase pathway: a possible mechanism for collagen-dependent osteoblastic differentiation. J. Bone Miner. Res., 17(2), 240-248. DOI
  6. Volova, L.T., Krivoshchekov, E.P., Grigoriev, S.G., Krupyshev, I.A., Trunin, D.A. (1987) Procurement and preservation of biological tissues and their use in practical public health. Guidelines, KPO "ZIM", Kuibyshev ,19 p.
  7. Hayashi, T., Nagai, Y. (1979) Separation of the α chains of Type I and III collagens by SDS-polyacrylamide gel electrophoresis. J. Biochem., 86(2), 453-459.
  8. Towbin, H., Staehelin, T., Gordon, J. (1979) Electroforetic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: Procedure and some applications. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. Biochemistry, 76(9), 4350-4354.
  9. Dodge, G.R., Poole, A.R. (1989) Immunohistochemical detection and immunochemical analysis of type II collagen degradation in human normal, rheumatoid and osteoarthritic articular cartilages and in explants of bovine articular cartilage cultured with interleukin 1. J. Clin. Invest., 83, 647-661.
  10. Jansen, I.D.C., Papapoulos, S.E., Bravenboer, N., de Vries, T.J., Appelman-Dijkstra, N.M. (2021) Increased bone resorption during lactation in pycnodysostosis. Int. J. Mol. Sci., 22(4), 18. DOI
  11. Timchenko, E.V., Timchenko, P.E., Volova, L.T., Ponomareva, Yu.V., Taskina, L.A. (2014) Raman scattering study of the organomineral structure of bone implants. Quantum Electronics, 44(7), 696-699.
  12. Timchenko, E.V., Timchenko, P.E., Volova, L.T., Milyakova, M.N., Maksimenko, N.A., Taskina, L.A. (2015) Application of the Raman spectroscopy method to assess the demineralization of bone grafts during their preparation. Optical Journal, 82(3), 30-36.
  13. Kolsanov, A.V., Volova, L.T., Trunin, D.A., Popov, N.V., Ponomareva, Yu.V. (2017) Conducting preclinical trials of personalized bone implants using human cell cultures. Postgraduate Physician, 85(6.3), 367-377.
  14. Timchenko, P.E., Zakharov, V.P., Volova, L.T., Boltovskaya, V.V., Timchenko, E.V. (2011) Microscopic control of the implant osseointegration process. Computer Optics, 35(2), 183-188.
  15. Tsiklin, I.L., Pugachev, E.I., Kolsanov, A.V., Timchenko, E.V., Boltovskaya, V.V., Timchenko, P.E., Volova, L.T. (2022) Biopolymer material from human spongiose for regenerative medicine application. Polymers, 14(5), 941. DOI
  16. Fuller, G.M., Shields, D. (1998) Molecular Basis of Medical Cell Biology. First Edition. Appleton and Lange. Stamford, Connecticut.