Identifying metal-binding small biological molecules

Fiziologik sharoitlarni taqlid qilish tadqiqotchilarga metall biriktiruvchi moddalarni topishga yordam beradi

Tadqiqotchilar metall ionlarini bog‘laydigan kichik molekulalarni aniqlash usulini ishlab chiqdilar.Metall ionlari biologiyada muhim ahamiyatga ega.Ammo qaysi molekulalar va ayniqsa, qaysi kichik molekulalar - bu metall ionlari bilan o'zaro ta'sir qilishini aniqlash qiyin bo'lishi mumkin.

Tahlil qilish uchun metabolitlarni ajratish uchun an'anaviy metabolomik usullar organik erituvchilar va past pH dan foydalanadi, bu esa metall komplekslarini ajralishiga olib kelishi mumkin.San-Diegodagi Kaliforniya universitetidan Piter C. Dorresteyn va uning hamkasblari hujayralardagi tabiiy sharoitlarga taqlid qilish orqali komplekslarni tahlil qilish uchun birga saqlashni xohlashdi.Ammo agar ular molekulalarni ajratish paytida fiziologik sharoitlardan foydalansalar, ular sinab ko'rmoqchi bo'lgan har bir fiziologik holat uchun ajratish sharoitlarini qayta optimallashtirishlari kerak edi.

Buning o'rniga tadqiqotchilar an'anaviy xromatografik ajratish va massa spektrometrik tahlil o'rtasidagi fiziologik sharoitlarni joriy qiluvchi ikki bosqichli yondashuvni ishlab chiqdilar (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1).Birinchidan, ular an'anaviy yuqori samarali suyuqlik xromatografiyasi yordamida biologik ekstraktni ajratishdi.Keyin ular xromatografik ustundan chiqadigan oqimning pH qiymatini fiziologik sharoitlarni taqlid qilish uchun moslashtirdilar, metall ionlarini qo'shdilar va aralashmani massa spektrometriyasi bilan tahlil qildilar.Metallli va metallsiz kichik molekulalarning massa spektrlarini olish uchun ular tahlilni ikki marta o'tkazdilar.Qaysi molekulalar metallarni bog'lashini aniqlash uchun ular bog'langan va bog'lanmagan versiyalar spektrlari orasidagi bog'lanishlarni aniqlash uchun tepalik shakllaridan foydalanadigan hisoblash usulidan foydalanganlar.

Dorresteynning ta'kidlashicha, fiziologik sharoitlarni yanada taqlid qilishning bir usuli natriy yoki kaliy kabi yuqori konsentratsiyali ionlarni va qiziqqan metallning past konsentratsiyasini qo'shishdir.“Bu raqobat tajribasiga aylanadi.Bu sizga asosan aytadi: OK, bu molekula bunday sharoitlarda natriy va kaliyni yoki siz qo'shgan yagona metallni bog'lashga ko'proq moyil bo'ladi ", deydi Dorresteyn."Biz bir vaqtning o'zida juda ko'p turli metallarni quyishimiz mumkin va biz ushbu kontekstda afzallik va selektivlikni tushuna olamiz."

Escherichia coli dan olingan madaniyat ekstraktlarida tadqiqotchilar yersiniabaktin va aerobaktin kabi temirni bog'laydigan ma'lum birikmalarni aniqladilar.Yersiniabaktin holatida ular sinkni ham bog'lashi mumkinligini aniqladilar.

Tadqiqotchilar namunalardagi metallni bog‘lovchi birikmalarni okeandagi erigan organik moddalar kabi murakkab deb aniqlashdi."Bu men ko'rgan eng murakkab namunalardan biri", deydi Dorresteyn."Ehtimol, bu xom neftdan murakkabroq bo'lmasa ham, xuddi shunday murakkabdir."Usul domoik kislotani mis bog'lovchi molekula sifatida aniqladi va u Cu2 + ni dimer sifatida bog'lashni taklif qildi.

Shimoliy Karolina shtat universitetida o'simliklar va mikroblar tomonidan ishlab chiqarilgan metallni bog'laydigan metabolitlarni o'rganuvchi Oliver Baars, "Namunada barcha metallni bog'laydigan metabolitlarni aniqlash uchun omiks yondashuvi biologik metal xelyatsiyasining ahamiyati tufayli juda foydali", deb yozadi. elektron pochta.

"Dorresteyn va uning hamkasblari hujayradagi metall ionlarining fiziologik roli qanday bo'lishi mumkinligini yaxshiroq tekshirish uchun oqlangan, juda zarur bo'lgan tahlilni taqdim etadilar", deb yozadi Utrext universitetida mahalliy massa spektrometriya tahlillari bo'yicha kashshof Albert JR Hek elektron pochta orqali."Keyingi mumkin bo'lgan qadam metabolitlarni hujayradan tabiiy sharoitda ajratib olish va ularni mahalliy sharoitda ham fraktsiyalash, qaysi metabolitlar qaysi endogen hujayra metall ionlarini olib yurishini ko'rish bo'lishi mumkin."

Yuborilgan vaqt: 23-dekabr 2021-yil