Identifying metal-binding small biological molecules

Имитирајќи физиолошки услови им помага на истражувачите да најдат метални врзива

Истражувачите развија метод за идентификување на мали молекули кои ги врзуваат металните јони.Металните јони се од суштинско значење во биологијата.Но, може да биде предизвик да се идентификува со кои молекули - а особено со кои мали молекули - тие метални јони комуницираат.

За да се одвојат метаболитите за анализа, конвенционалните методи на метаболомика користат органски растворувачи и ниска pH вредност, што може да предизвика дисоцирање на металните комплекси.Питер Ц.Но, доколку користеле физиолошки услови за време на одвојувањето на молекулите, ќе морале повторно да ги оптимизираат условите за раздвојување за секоја физиолошка состојба што сакале да ја тестираат.

Наместо тоа, истражувачите развија пристап во две фази кој воведува физиолошки услови помеѓу конвенционалното хроматографско одвојување и масена спектрометриска анализа (Nat. Chem. 2021, DOI: 10.1038/s41557-021-00803-1).Прво, тие одвоија биолошки екстракт користејќи конвенционална течна хроматографија со високи перформанси.Потоа ја прилагодија pH вредноста на протокот што излегуваше од хроматографската колона за да ги имитираат физиолошките услови, додадоа метални јони и ја анализираа смесата со масена спектрометрија.Тие ја извршија анализата двапати за да добијат масени спектри на мали молекули со и без метали.За да идентификуваат кои молекули ги врзуваат металите, тие користеа пресметковен метод кој користи врвни форми за да заклучи врски помеѓу спектрите на врзаните и неврзаните верзии.

Еден начин за дополнително имитирање на физиолошките услови, вели Дорештајн, би било да се додадат високи концентрации на јони како натриум или калиум и ниски концентрации на металот од интерес.„Тоа станува натпреварувачки експеримент.Во основа ќе ви каже, во ред, оваа молекула под тие услови има поголема склоност да врзува натриум и калиум или овој единствен метал што сте го додале“, вели Дорестин.„Можеме да внесеме многу различни метали истовремено и навистина можеме да ја разбереме предноста и селективноста во тој контекст“.

Во културните екстракти од Escherichia coli, истражувачите идентификуваа познати соединенија за врзување на железо, како што се јерсинијабактин и аеробактин.Во случајот со јерсинијабактинот, тие откриле дека може да го врзе и цинкот.

Истражувачите идентификуваа соединенија кои врзуваат метали во примероците сложени како растворената органска материја од океанот.„Тоа е апсолутно еден од најкомплексните примероци што некогаш сум ги погледнал“, вели Дорестајн.„Веројатно е сложено како, ако не и посложено од сурова нафта“.Методот ја идентификуваше домоичната киселина како молекула што врзува бакар и сугерираше дека таа го врзува Cu2+ како димер.

„Омичкиот пристап за да се идентификуваат сите метаболити кои врзуваат метали во примерокот е исклучително корисен поради важноста на биолошката хелација на металите“, пишува Оливер Баарс, кој ги проучува метаболитите кои врзуваат метали произведени од растенија и микроби на Државниот универзитет во Северна Каролина. е-пошта.

„Дорестајн и соработниците обезбедуваат елегантна, многу потребна анализа за подобро да се испита каква би можела да биде физиолошката улога на металните јони во клетката“, пишува во е-пошта Алберт Џ.Р.„Можен следен чекор би бил да се извлечат метаболитите во природни услови од клетката и да се фракционираат тие, исто така, во природни услови, за да се види кои метаболити ги носат ендогени клеточни метални јони“.

Време на објавување: 23-12-2021 година