Quantification of Circulating Proteins: Theory and applications based on analysis of plasma protein levels

کمتر از 50 سال پیش کشف شد که غلظت پروتئین در حالت پایدار در پلاسما نتیجه خالص حذف و سنتز مداوم مولکول های پروتئین است. اولین مطالعات کمی در مورد گردش و توزیع پروتئین های پلاسما در حدود سال 1950 و پس از معرفی آماده سازی های پروتئینی با برچسب رادیویی انجام شد. در حدود سال 1970، توسعه دیگری در تفسیر کمی پروتئین های در گردش در آنزیم شناسی بالینی آغاز شد. تخمین انتشار تجمعی آنزیم های سلولی در پلاسمای سلولی می تواند در انواع بیماری ها برای ارزیابی میزان آسیب بافتی و ارزیابی درمان مفید باشد. آنزیم‌ها را می‌توان به‌عنوان ردیاب‌های بیولوژیکی در نظر گرفت، به‌عنوان مثال، مقادیر کوچک پروتئین را می‌توان به‌دقت با فعالیت‌های کاتالیزوری خاص آنها تعیین کرد. با این حال، ردیاب‌های رادیواکتیو تخمین‌های مستقیم گردش و توزیع را با اندازه‌گیری رادیواکتیویته دفع شده امکان‌پذیر می‌سازند، احتمالاتی که برای آنزیم‌ها در دسترس نیست. در نتیجه، تنها چند تکنیک مورد استفاده در مطالعات ردیاب با پروتئین‌های نشاندار رادیویی را می‌توان برای آنزیم‌های بافت در گردش به کار برد و این ممکن است عدم ارتباط بین زمینه‌های متابولیسم پروتئین پلاسما و آنزیم‌شناسی بالینی کمی را توضیح دهد. در پژوهش حاضر خلاصه‌ای از روش‌های اساسی مورد استفاده در هر دو زمینه، با تأکید بر معادل‌سازی مدل‌ها و فرمالیسم‌های مختلف مورد استفاده توسط نویسندگان مختلف ارائه شده است. نشان داده شده است که محدودیت‌های عمده در مطالعه آنزیم‌های بافت در گردش را می‌توان با اندازه‌گیری دو آنزیم متفاوت، اما به طور همزمان آزاد کرد، برطرف کرد. روش به دست آمده برای متابولیسم پروتئین پلاسما نیز اعمال خواهد شد.

Less than 50 years ago it was discovered that steady-state protein concentrations in plasma are the net result of continuous elimination and synthesis of protein molecules. The first quanti­ tative studies on the turnover and distribution of plasma pro­ teins were made around 1950, after the introduction of radio­ labeled protein preparations. Around 1970, another development in quantitative interpre­ tation of circulating proteins was initiated in clinical enzy­ mology. Estimation of cumulative release into plasma of cellular enzymes can be helpful in a variety of diseases to assess the extent of tissue damage and to evaluate therapy. Enzymes can be considered as biological tracers, i.e. minute quantities of protein can be accurately determined by their spe­ cific catalytic activities. However, radioactive tracers permit direct estimates of turnover and distr ibution by measurement of excreted radioactivity, possibilities that are not available for enzymes. Consequently, only a few techniques used in tracer studies with radiolabeled proteins can be applied to circulating tissue enzymes and this may explain the lack of communication between the fields of plasma protein metabolism and quantitative clinical enzymology. In the present study a summary is given of the basic methods used in both fields, with emphasis on the equivalence of various models and formalisms used by different authors. It is shown that major limitations in the study of circulating tissue enzymes can be overcome if two different, but simultaneously released, en­ zymes can be measured. The resulting method will also be applied to plasma protein metabolism.