Identifying metal-binding small biological molecules

Физиологиялық жағдайларды имитациялау зерттеушілерге металл байланыстырғыштарды табуға көмектеседі

Зерттеушілер металл иондарын байланыстыратын шағын молекулаларды анықтау әдісін әзірледі.Металл иондары биологияда өте маңызды.Бірақ бұл металл иондарының қандай молекулалармен және әсіресе қандай шағын молекулалармен әрекеттесетінін анықтау қиын болуы мүмкін.

Талдау үшін метаболиттерді бөлу үшін әдеттегі метаболомика әдістері металл кешендерінің диссоциациялануын тудыруы мүмкін органикалық еріткіштерді және төмен рН пайдаланады.Сан-Диегодағы Калифорния университетінің қызметкері Питер К. Доррестейн және әріптестері жасушаларда кездесетін табиғи жағдайларға еліктеу арқылы кешендерді талдау үшін бірге сақтағысы келді.Бірақ егер олар молекулаларды бөлу кезінде физиологиялық жағдайларды пайдаланса, олар тексергісі келетін әрбір физиологиялық жағдай үшін бөлу шарттарын қайта оңтайландыруы керек еді.

Оның орнына зерттеушілер кәдімгі хроматографиялық бөлу мен масс-спектрометриялық талдау арасындағы физиологиялық жағдайларды енгізетін екі сатылы тәсілді әзірледі (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1).Біріншіден, олар әдеттегі жоғары өнімді сұйық хроматография көмегімен биологиялық сығындыны бөлді.Содан кейін олар хроматографиялық колоннадан шығатын ағынның рН мәнін физиологиялық жағдайларды еліктеу үшін реттеп, металл иондарын қосып, қоспаны масс-спектрометриямен талдады.Олар металдармен және металдарсыз шағын молекулалардың массалық спектрлерін алу үшін талдауды екі рет жүргізді.Металдарды қандай молекулалар байланыстыратынын анықтау үшін олар байланыстырылған және байланыспаған нұсқалардың спектрлері арасындағы байланыстарды шығару үшін шыңдық пішіндерді қолданатын есептеу әдісін қолданды.

Физиологиялық жағдайларды одан әрі имитациялаудың бір жолы, дейді Доррестейн, натрий немесе калий сияқты иондардың жоғары концентрациясын және қызықтыратын металдың төмен концентрациясын қосу болады.«Бұл бәсекелестік экспериментке айналады.Бұл негізінен сізге айтады, Жарайды, бұл жағдайда бұл молекуланың натрий мен калийді немесе сіз қосқан бірегей металды байланыстыруға бейімділігі жоғары болады», - дейді Доррестейн.«Біз бір уақытта көптеген әртүрлі металдарды енгізе аламыз және біз осы контексте артықшылық пен селективтілікті шынымен түсіне аламыз».

Escherichia таяқшасынан алынған культура сығындыларында зерттеушілер иерсиниабактин және аэробактин сияқты темірді байланыстыратын белгілі қосылыстарды анықтады.Иерсиниабактин жағдайында олар оның мырышпен де байланыстыра алатынын анықтады.

Зерттеушілер үлгілердегі металды байланыстыратын қосылыстарды мұхиттағы еріген органикалық заттар сияқты күрделі деп тапты.«Бұл мен қараған ең күрделі үлгілердің бірі», - дейді Доррестейн.«Бұл шикі мұнайдан күрделірек болмаса, күрделі болуы мүмкін».Әдіс домой қышқылын мыс байланыстыратын молекула ретінде анықтады және оның Cu2+ димер ретінде байланыстыруын ұсынды.

Солтүстік Каролина мемлекеттік университетінде өсімдіктер мен микробтар өндіретін металды байланыстыратын метаболиттерді зерттейтін Оливер Баарс: «Үлгідегі барлық металды байланыстыратын метаболиттерді анықтауға арналған омикалық әдіс биологиялық металды хелациялаудың маңыздылығына байланысты өте пайдалы», - деп жазады. электрондық пошта.

«Доррестейн және әріптестері жасушадағы металл иондарының физиологиялық рөлі қандай болуы мүмкін екенін жақсырақ зерттеу үшін талғампаз, өте қажет талдауды қамтамасыз етеді», - деп жазады Утрехт университетіндегі жергілікті масс-спектрометрия талдауларының пионері Альберт Дж.Р. Хек электрондық поштада.«Келесі ықтимал қадам метаболиттерді жасушадан табиғи жағдайда бөліп алу және оларды табиғи жағдайда да фракциялау, қандай метаболиттер қандай эндогендік жасушалық металл иондарын тасымалдайтынын көру болады».

Жіберу уақыты: 23 желтоқсан 2021 ж