навіны

Імітацыя фізіялагічных умоў дапамагае даследчыкам знайсці металічныя злучныя рэчывы

Даследчыкі распрацавалі метад ідэнтыфікацыі малых малекул, якія звязваюць іёны металаў.Іёны металаў неабходныя ў біялогіі.Але вызначыць, з якімі малекуламі — і асабліва з якімі малымі малекуламі — гэтыя іёны металу ўзаемадзейнічаюць, можа быць складана.

Для падзелу метабалітаў для аналізу ў звычайных метабаламічных метадах выкарыстоўваюцца арганічныя растваральнікі і нізкі pH, што можа выклікаць дысацыяцыю металічных комплексаў.Пітэр С. Дорэстайн з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Сан-Дыега і яго калегі хацелі захаваць комплексы разам для аналізу, імітуючы натыўныя ўмовы, выяўленыя ў клетках.Але калі б яны выкарыстоўвалі фізіялагічныя ўмовы падчас падзелу малекул, ім прыйшлося б зноў аптымізаваць умовы падзелу для кожнага фізіялагічнага стану, які яны хацелі праверыць.

Замест гэтага даследчыкі распрацавалі двухэтапны падыход, які ўводзіць фізіялагічныя ўмовы паміж звычайным храматаграфічным падзелам і мас-спектраметрычным аналізам (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1).Спачатку яны аддзялілі біялагічны экстракт з дапамогай звычайнай высокаэфектыўнай вадкаснай храматаграфіі.Затым яны адрэгулявалі рн патоку, які выходзіць з храматаграфічнай калонкі, каб імітаваць фізіялагічныя ўмовы, дадалі іёны металаў і прааналізавалі сумесь з дапамогай мас-спектраметрыі.Яны правялі аналіз двойчы, каб атрымаць мас-спектры малых малекул з металамі і без іх.Каб вызначыць, якія малекулы звязваюць металы, яны выкарыстоўвалі разліковы метад, які выкарыстоўвае формы пікаў для высновы сувязі паміж спектрамі звязанай і незвязанай версій.

Адным са спосабаў імітацыі фізіялагічных умоў, кажа Дорэстайн, было б дадаць высокія канцэнтрацыі іёнаў, такіх як натрый або калій, і нізкія канцэнтрацыі патрэбнага металу.«Гэта становіцца канкурэнтным эксперыментам.Гэта ў асноўным скажа вам, добра, у гэтых умовах гэтая малекула больш схільная звязваць натрый і калій або гэты унікальны метал, які вы дадалі», - кажа Дорэстайн.«Мы можам адначасова ўліваць шмат розных металаў, і мы сапраўды можам зразумець перавагу і выбіральнасць у гэтым кантэксце».

У экстрактах культуры з кішачнай палачкі даследчыкі ідэнтыфікавалі вядомыя злучэнні, якія звязваюць жалеза, такія як ерсініабакцін і аэробакцін.У выпадку іерсініабактыну яны выявілі, што ён таксама можа звязваць цынк.

Даследчыкі ідэнтыфікавалі злучэнні, якія звязваюць металы, ва ўзорах, такіх жа складаных, як і раствораныя арганічныя рэчывы з акіяна.«Гэта абсалютна адзін з самых складаных узораў, якія я калі-небудзь глядзеў», - кажа Дорэстайн.«Гэта, верагодна, такое ж складанае, як сырая нафта, калі не больш складанае».Метад ідэнтыфікаваў дамоевую кіслату як малекулу, якая звязвае медзь, і выказаў здагадку, што яна звязвае Cu2+ у якасці дымера.

«Падход omics для ідэнтыфікацыі ўсіх метала-злучаючых метабалітаў ва ўзоры надзвычай карысны з-за важнасці біялагічнага хелатирования металаў», — піша Олівер Баарс, які вывучае метала-злучаючыя метабаліты, якія вырабляюцца раслінамі і мікробамі ва Універсітэце штата Паўночная Караліна. электронная пошта.

«Дарэштэйн і яго калегі прадастаўляюць элегантны, вельмі неабходны аналіз, каб лепш высветліць, якой можа быць фізіялагічная роля іёнаў металаў у клетцы», — піша ў электронным лісце Альберт Дж.«Наступным магчымым крокам было б экстракцыя метабалітаў у натуральных умовах з клеткі і фракцыянаванне іх таксама ў натуральных умовах, каб убачыць, якія метабаліты нясуць якія эндагенныя іёны клеткавых металаў».

Навіны хіміі і тэхнікі
ISSN 0009-2347
Аўтарскае права © 2021 Амерыканскае хімічнае таварыства