Общие принципы изучения степени дейтерированности аминокислот при данном способе введения метки были также продемонстрированы на примере анализа сложных мультикомпонентных смесей, полученных после гидролиза белка биомассы. В качестве примера на рис.4,б (относительно контрольных условий (а) приведен масс-спектр дериватизованного белкового гидролизата, полученного со среды, содержащей 49 об.% D2O и 2 об.% СН3ОН (табл.1, опыт (5)). Как видно из рис.4, до десяти аминокислот могут быть идентифицированы в масс-спектре гидролизата белка, полученного после обработки дансилхлоридом и диазометаном. Для индивидуальных аминокислот белковых гидролизатов количество включенных атомов дейтерия по скелету молекулы варьирует в пределах 49 %-ной концентрации D2O и составляет от 36,2 % для L-валина до 45,0 % для L-фенилаланина (рис. 4,б).
Вследствие того, что большой интерес представляет использование данного штамма метилотрофных бактерий для наработки униформно меченного белка и аминокислот, было необходимо изучить уровни включения дейтерия в аминокислоты белковых гидролизатов B. methylicum, при росте бактерий на среде, содержащей максимальные концентрации тяжелой воды. Данные по степеням включения дейтерия в аминокислоты белка B. methylicum, полученного со среды, содержащей 98 об.% D2O и 2 об.% СD3ОD (табл.1, опыт (10)) представлены в таблице 2. Как видно из таблицы 2, для таких аминокислот, как глицин и аланин дейтерирование в этих условиях близко к униформному, о чем свидетельствуют высокие степени включения дейтерия в эти аминокислоты, которые составляют 90 % и 97,5 % соответственно. Степень включения дейтерия в L-фенилаланин в составе гидролизатов белка биомассы в условиях максимально насыщенной дейтерием среды также высока, что составляет 95 % (примерно 8 атомов водорода в молекуле замещены на дейтерий). Низкие степени включения дейтерия в другие аминокислоты белка, прежде всего в лейцин (изолейцин) (49 %) в этих условиях могут быть объяснены за счет ауксотрофности штамма в лейцине, который добавляли в среду культивирования в протонированном виде. По-видимому, в условиях ауксотрофности по лейцину вклад атомов дейтерия, синтезируемых de novo в степень дейтерированности самого лейцина, а также метаболически близких с ним аминокислот незначителен.
ТАБЛИЦА 2.
Степени изотопного включения дейтерия в аминокислоты белка B. methylicum, полученного на среде, содержащей 98 об.% D2O и 2 об.% СD3OD.
Метиловые эфиры дансилпроизводных аминокислот |
Молекулярные массы немеченных производных аминокислот, (М+.) |
Молекулярные массы дейтерированных производных аминокислот (М+.), полученных на среде с 98 об% D2O и 2 об% CD3OD. |
Степени изотопного включения дейтерия в аминокислоты, % |
Dns-Gly-OMe |
322,2 |
324,0 |
90,0 |
Dns-Ala-OMe |
336,4 |
340,3 |
97,5 |
Dns-Val-OMe |
364,5 |
368,5 |
50,0 |
Dns-Leu(Ile)-OMe |
378,5 |
383,4 |
49,0 |
Dns-Phe-OMe |
412,0 |
419,6 |
95,0 |
Dns-Asp-OMe |
394,5 |
396,5 |
66,6 |
Dns-Tyr-(Dns)-OMe |
662,0 |
668,5 |
92,8 |
Dns-Lys-(Dns)-OMe |
627,1 |
632,4 |
58,9 |
Прочие статьи:
Условия существования жизни
Рассмотрим более детально, что обеспечивает существование всех перечисленных элементов. И тут сразу же ожидают сюрпризы, которые от конкретных свойств жизни и необходимых для этого условий переводят к фундаментальным проблемам строения Вс ...
Фотосинтез и бессилие отбора
Один из основных догматов неодарвинизма состоит в том, что при наличии достаточно большого промежутка времени и соответствующей селекции можно получить любую адаптацию.
Фотосинтез – процесс, возникший на заре формирования клетки и игравш ...
Человек
В результате хозяйственной деятельности человека — вырубки лесов, распашки целинных степей, осушение болот — численность многих видов бабочек значительно сократилась, а некоторые из них находятся на грани вымирания. Бабочки являются наибо ...