Zeitschrift für Membranwissenschaft und -technologie

Abstrakt

Kameralose Terahertz-Bildgebungsuntersuchung der Interaktion des Faktor XII-Proteins mit dem menschlichen Stratum Corneum

Zia Shariat-Madar, Aunik Rahman, Bozena Michniak-Kohn, Guacyara Da Motta, Anis Rahman*

In diesem Artikel wird über die Verwendung einer kameralosen Terahertz-Bildgebungstechnik zur Echtzeitmessung von Konformationsänderungen des Zymogenfaktors XII (FXII) in Lösung und bei der Bindung an die Hornschicht in Abwesenheit seines bekannten endogenen Potenzierungskomplexes, des hochmolekularen Kininogens (HK)-Präkallikreins (PK), berichtet. FXII wird in der Leber synthetisiert und in den Blutkreislauf abgegeben, wo es als Blutgerinnungsfaktor dient. FXII hat verschiedene biologische Funktionen. Erstens dient es als Hilfsmolekül zur Ausweitung der Bildung einer Thrombin-induzierten Plättchenadhäsion auf die zunächst gebildete Plättchenmonoschicht. Zweitens liefert FXII einen robusten Stimulus für eine Bradykinin (BK)-induzierte Hyperpermeabilität, indem es Gefäßbarrieren zerstört. Studien mithilfe von In-vitro-Tests haben gezeigt, dass FXII auf negativ geladenen Oberflächen aktiviert werden kann. Diese Aktivierung wird in Gegenwart von Kallikrein oder aktiviertem Präkallikrein (PK) beschleunigt. Wir demonstrieren unsere Methode, indem wir die Konformationsänderungen messen, die bei der Bindung von FXII an die Hornschicht auftreten. Das Thema der Aktivierung von FXII ist noch in Arbeit. Zuvor wurde mit Terahertz-Rasterreflektometrie (TSR) und Terahertz-Spektrometrie (TS) nachgewiesen, dass unterschiedliche spektrale Dichteabweichungen des Signals auf die strukturellen Veränderungen und die Aktivierung von FXII zurückzuführen sind, die durch die hydratisierte Hornschicht induziert werden. Die vorliegende Arbeit verwendet Terahertz-(THz)-Bildgebung, um zu demonstrieren, dass eine Untergruppe des Zymogens FXII an die Hornschicht bindet. FXII wurde auf der hydratisierten Hornschicht nicht signifikant angesammelt. Es wurde jedoch gebildeter aktivierter FXII (FXIIa) auf der Hornschicht beobachtet. Dieser Befund legt nahe, dass eine negativ geladene Oberfläche keine notwendige Voraussetzung ist.