Analys av biliverdin (BV) isomerer

Biliverdin är ett grönt pigment som bildas som en biprodukt vid nedbrytning av hemoglobin. Det består av fyra linjärt anslutna pyrrolringar (en tetrapyrrol). Biliverdin bildas när hemgruppen i hemoglobin klyvs vid dess alfa-methenbro. Det bildade biliverdinet reduceras sedan till bilirubin, ett gult pigment, av enzymet biliverdinreduktas. Den förändrade färgen på ett blåmärke från djupt lila till gult med tiden är en grafisk indikator på denna reaktion. Biosyntes från hemoglobin är en prekursor till bilirubin. Detta förekommer i galla från amfibier och fåglar, men inte i normal mänsklig galla eller serum.

Hem är mest känt som en beståndsdel i hemoglobin, som frigörs i samband med nedbrytningen av åldrande röda blodkroppar. Hem ingår också i ett stort antal enzymer vars omsättning också leder till att fritt hem frigörs. Fritt hem kan vara giftigt, så naturen utvecklade en familj av hemoxygenasenzymer för att bryta ner hem, och deras blockering leder till kraftigt ökad utsöndring av ometaboliserat hem i gallan. Dessa enzymer klyver hemringen och bildar biliverdin, järn och ett fragment med 1 kol som kolmonoxid. CO uppskattas alltmer som en neurotransmittor, och järn, som i sig självt är giftigt, utsöndras från cellerna genom en nyligen karakteriserad pump. Biliverdin verkar vara en lämplig slutprodukt för vägen, eftersom det lätt utsöndras i gallan för att komma in i tarmen och lämna kroppen i avföringen. Hos fåglar, reptiler och amfibier är biliverdin faktiskt den dominerande slutprodukten av hembrytningen. Av hittills okända skäl genomgår biliverdin hos däggdjur ytterligare metabolism och reduceras av biliverdinreduktas (BVR) till bilirubin, ett steg som förbrukar energiresursen nikotinamidadenindinukelotidfosfat (NADPH).

Figur 1. Hemsoxygenas och biliverdinreduktas enzymatiska reaktioner.

Biliverdiner härleds formellt från hemes genom oxidativt avlägsnande av en metinbrygga och förlust av järnatomen. Den asymmetriska karaktären hos hem IX resulterar i möjligheten av fyra olika biliverdinisomerer, som var och en motsvarar avlägsnandet av en annan methinbro och som har fått ett motsvarande namn. De isomerer Ixα, IXβ, IXγ och IXδ som illustreras i schema I motsvarar således avlägsnande av α-, β-, γ- och δ-bryggor i mesohem. Sådan isomeri är av betydelse när man studerar ämnesomsättningen av heme och bilin.

Figur 2. Strukturer för fyra biliverdinisomerer (Ixα, IXβ, IXγ och IXδ).

Biliverdin har betydande antimutagena och antioxidativa egenskaper och kan därför fylla en användbar fysiologisk funktion. Biliverdin och bilirubin har visat sig vara potenta fångar av peroxylradikaler. De har också visat sig hämma effekterna av polycykliska aromatiska kolväten, heterocykliska aminer och oxidanter – som alla är mutagena ämnen. Vissa studier har visat att personer med högre koncentrationer av bilirubin och biliverdin i kroppen har en lägre frekvens av cancer och kardiovaskulära sjukdomar. Det har föreslagits att biliverdin – liksom många andra tetrapyrroliska pigment – kan fungera som en hiv-1-proteashämmare samt ha positiva effekter vid astma, även om ytterligare forskning behövs för att bekräfta dessa resultat. Det finns för närvarande inga praktiska konsekvenser för användning av biliverdin vid behandling av någon sjukdom.

Hos däggdjur sker omvandlingen av biliverdin genom biliverdinreduktas snabbt. Biliverdin är således en kortlivad art och finns, jämfört med bilirubin, i serum i relativt låga koncentrationer. Ökade serumkoncentrationer av biliverdin (hyperbiliverdinemi eller grön gulsot) hos människor är sällsynta och orsakas oftast av mutationer i gener för metaboliska enzymer. Biliverdin har inte inkluderats i standarddiagnostiska tester, men flera studier har föreslagit administrering av biliverdin i terapi på grund av dess antioxidativa och antiinflammatoriska aktivitet. Sådan administrering skulle kunna öka efterfrågan på en biliverdinanalys i framtiden. Å andra sidan finns det redan ett behov av ett diagnostiskt test för biliverdin inom veterinärmedicinen. Fåglar och reptiler har liten biliverdinreduktasaktivitet och producerar mycket små mängder bilirubin. Ökade koncentrationer av biliverdin i serum, galla eller utsöndring kan tyda på anemi på grund av förgiftning eller infektion eller på leverproblem eller gallvägsobstruktion. Biliverdinuri är nästan alltid ett tecken på leversjukdom och uppstår på grund av en serumackumulering av biliverdin som överskrider den renala tröskeln. Biliverdin är därför en alternativ analyte vid diagnostik av sjukdomar hos fåglar och reptiler för vilka referensvärden ännu inte har fastställts. Dessutom är biliverdin också ett viktigt pigment i äggskalet hos flera arter. Vid undersökningar av äggfärgning krävs också en biliverdinanalys för att bestämma biliverdinhalten i äggskalet.

Det finns alltså ett tydligt behov av en effektiv, enkel och kostnadseffektiv metod för bestämning av biliverdin. Creative Proteomics tillhandahåller ett endimensionellt kromatografiskt system för tunnskiktskromatografi som används för upplösning av biliverdins IXα-, IXβ-, IXγ- och IXδ-isomerer, och varje isomer är entydigt identifierad.

Sammanfattning

• Identifiering och kvantifiering av biliverdin (BV)-isomerer

Provkravet

• Normal volym: 100ul plasma; 50mg vävnad; 2e7 celler
• Minimal volym: 50uL plasma; 30mg vävnad; 5e6 celler

Rapport

• En detaljerad teknisk rapport kommer att tillhandahållas i slutet av hela projektet, inklusive försöksförfarandet, instrumentparametrar.
• Analytes rapporteras som uM eller ug/mg (vävnad), och CV är i allmänhet<10%.
• Analyternas namn, förkortning, formel, molekylvikt och CAS# skulle också ingå i rapporten.

Med integrerad uppsättning separation, karaktärisering, identifiering och kvantifieringssystem med utmärkt robusthet & reproducerbarhet, hög och ultrakänslig, erbjuder Creative Proteomics tillförlitliga, snabba och kostnadseffektiva metabolomiska tjänster inriktade på biliverdin (BV) isomerer.

Hur man gör en beställning: