Масс-спектрометрия электронного удара в анализе включения стабильных изотопов дейтерия и углерода-13 в молекулы аминокислот биологических объектов
Автор: Мосин Олег Викторович, Игнатов И., Швец В.И., Тыминский Г.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Физика и химия приборостроения
Статья в выпуске: 4 т.25, 2015 года.
Бесплатный доступ
В работе продемонстрирована возможность использования масс-спектрометрии электронного удара (ЭУ) на приборе MB-80 A ("Hitachi", Япония) с двойным электронным фокусированием для анализа смесей [ 2H, 13С]аминокислот L -фенилаланин-продуцирующего штамма Brevibacterium methylicum и L -лейцин-продуцирующего штамма Methylobacillus flagellatum, а также [ 2H, 13С]аминокислот суммарных белков биомассы, выделенных при выращивании клеток бактерий на средах, содержащих в качестве источников стабильных изотопов [ 2Н]метанол, [ 13С]метанол и 2Н 2О. Для масс-спектрометрического анализа уровней включения стабильных изотопов 2H и 13С в молекулы [ 2H, 13С]аминокислот их многокомпонентные смеси в составе культуральных жидкостей и белковых гидролизатов (гидролиз в 6 М 2НСl (3 % фенол) и 2 М Ва(ОН) 2) модифицировали в N-бензилоксикарбонил-производные: [ 2H, 13С]аминокислоты и метиловые эфиры N-5-(диметиламино)нафталин-1-сульфонил-производных [ 2H, 13С]аминокислот, - которые разделяли методом обращенно-фазовой высокоэффективной жидкостной хроматографии на колонке с октадецилсилановым селикагелем Separon SGX С18. Уровни включения 2Н и 13С в молекулы секретируемых аминокислот и аминокислотные остатки суммарных белков биомассы варьируются в зависимости от метаболических путей биосинтеза [ 2H, 13С]аминокислот и содержания 2H- и 13C-меченых субстратов в ростовых средах и различаются для разных аминокислот (от 20.0 атом. % для L -лейцина / изолейцина и до 97.5 атом. % для L -аланина).
Стабильные изотопы, метилотрофные бактерии, изотопно-меченые аминокислоты, оф вэжх, масс-спектрометрия эу
Короткий адрес: https://sciup.org/14264995
IDR: 14264995
Список литературы Масс-спектрометрия электронного удара в анализе включения стабильных изотопов дейтерия и углерода-13 в молекулы аминокислот биологических объектов
- Мосин О.В. Изучение методов биотехнологического получения белков, аминокислот и нуклеозидов, меченных стабильными изотопами 2H и 13C с высокими степенями изотопного обогащения. Автореф. дис. … канд. хим. наук. М.: МГАТХТ им. М.В. Ломоносова, 1996. 25 с.
- LeMaster D.M. Uniform and selective deuteration in two-dimensional NMR studies of proteins//Annu. Rev. Biophys. Chem. 1990. Vol. 19, no. 2. P. 243-266 DOI: 10.1146/annurev.bb.19.060190.001331
- MacCarthy P. Infrared spectroscopy of deuterated compounds: an undergraduate experiment//J. Chem. Educ. 1986. Vol. 62, no. 7. P. 633-638 DOI: 10.1021/ed062p633
- Мосин О.В., Складнев Д.А., Егорова Т.А., Швец В.И. Масс-спектрометрическая оценка уровня включения 2Н и 13С в молекулы аминокислот бактериальных объектов//Биоорганическая химия. 1996. Т. 22, № 10-11. С. 856-869.
- Мосин О.В., Складнев Д.А., Егорова Т.А., Швец В.И. Методы получения аминокислот и белков, меченных стабильными изотопами 2H, 13C, 15N, 18O//Биотехнология. 1996, № 10. С. 24-40.
- Мосин О.В., Швец В.И., Складнев Д.А., Игнатов И. Биосинтез фотопреобразующего трансмембранного белка бактериородопсина, меченного дейтерием по остаткам ароматических аминокислот Phe, Tyr и Trp//Научное приборостроение. 2013. Т. 23, № 2. С. 14-26.
- Matthews H.R., Kathleen S., Matthews K., Stanley J. Selective deuterated amino acid analogues. Synthesis, incorporation into proteins and NMR properties//Biochim. et Biophys. Acta. 1977. Vol. 497. P. 1-13 DOI: 10.1016/0304-4165(77)90134-9
- LeMaster D.M., Cronan J.E. Biosynthetic production of 13C-labeled amino acids with site-specific enrichment//Journal of Biological Chemistry. 1982. Vol. 257, no. 3. P. 1224-1230.
- Mosin O.V., Ignatov I. Microbiological synthesis of 2H-labeled phenylalanine, alanine, valine, and leucine/isoleucine with different degrees of deuterium enrichment by the Gram-positive facultative methylotrophic bacterium Вrevibacterium methylicum//International Journal of Biomedicine. 2013. Vol. 3, no. 2. P. 132-138.
- Мосин О.В., Швец В.И., Складнев Д.А., Игнатов И. Микробный синтез дейтерий-меченного L-фенила-ланина факультативной метилотрофной бактерией Brevibacterium meyhylicum на средах с различными концентрациями тяжелой воды//Биофармацев-тический журнал. 2012. Т. 4, № 1. С. 11-22.
- Patel G.B., Sprott G.D., Ekiel I. Production of specifically labeled compounds by Methanobacterium espanolae grown on H2-CO2 plus acetate//Applied and Environmental Microbiology. 1993. Vol. 59, no. 4. P. 1099-1103.
- Mosin O.V., Shvets V.I., Skladnev D.A., Ignatov I. Microbial synthesis of 2H-labelled L-phenylalanine with different levels of isotopic enrichment by a facultive methylotrophic bacterium Brevibacterium methylicum with RuMP assimilation of carbon//Biochemistry (Moscow). Supplement Series B: Biomedical Chemistry. 2013. Vol. 7, no. 3. P. 249-260.
- Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method for total lipid extraction and purification//Can. J. Biochem. Physiol. 1959. Vol. 37, no. 8. P. 911-918 DOI: 10.1139/o59-099
- Складнев Д.А., Мосин О.В., Егорова Т.А. и др. Метилотрофные бактерии -источники изотопно-меченых 2Н-и 13С-аминокислот//Биотехнология. 1996. № 5. С. 25-34.
- Karnaukhova E.N., Mosin O.V., Reshetova O.S. Biosynthetic production of stable isotope labeled Amino Acids using methylotroph Methylobacillus flagellatum//Amino Acids. 1993. Vol. 5, no. 1. P. 125.
- Mosin O.V., Skladnev D.A., Shvets V.I. Biosynthesis of 2H-labeled phenylalanine by a new methylotrophic mutant Brevibacterium methylicum//Bioscience, biotechnology, and biochemistry. 1998. Vol. 62, no. 2. P. 225-229 DOI: 10.1271/bbb.62.225
- Cohen J.S., Putter I. The isolation of deuterated amino acids//Biochim. Biophys. Acta. 1970. Vol. 222. P. 515-520 DOI: 10.1016/0304-4165(70)90143-1
- Penke B., Ferenczi R., Kovács K. A new acid hydrolysis method for determining tryptophan in peptides and proteins//Analytical Biochemistry. 1974. Vol. 60, no. 1. P. 45-50 DOI: 10.1016/0003-2697(74)90129-8
- Егорова Т.А., Мосин О.В., Еремин С.В., Карнаухова Е.Н., Звонкова Е.Н., Швец В.И. Разделение аминокислот белковых гидролизатов природных объектом методом ВЭЖХ в виде карбобензоксипроизводных//Биотехнология. 1993. № 8. С. 21-25.
- Мосин О.В., Игнатов И. Биологическое воздействие дейтерия на клетки прокариот и эукариот//Разработка и регистрация лекарственных средств. 2014. Т. 2, № 7. С. 122-131.
