Пользовательский поиск

Масс-спектрометрия биомакромолекул

В настоящее время большое развитие получают методы масс-спектрометрического анализа биополимеров. Масс-спектрометрические методы, адаптированные к исследованию биополимеров, позволяют решать большой круг задач по идентификации нуклеиновых кислот, белков, пептидов, полисахаридов. Этот метод позволил расширить возможности генотипирования и генодиагностики, генетической инженерии, исследования углеводов сложного состава. Современная техника масс-спектрометрического анализа, совмещенная с унифицированной технологией разделения белков и пептидов, составляет основу протеомики — раздела современной молекулярной биологии, направленного на идентификацию и выявление функций всех белков клетки.

Продолжение ниже

Ферменты в нетрадиционных средах. Мицеллярная энзимология

Ферменты в естественных условиях работают в водной среде или на границе раздела фаз мембрана — водная среда. Развитие ме­тодов химической ...

Читать дальше...

всё на эту тему


Масс-спектрометр — это устройство, позволяющее разделять пучок заряженных частиц на фракции частиц с одинаковым отношением массы к заряду т/г. Разделение происходит в высоком вакууме с помощью электрических и магнитных полей. Первый масс-спектрометр создал Дж. Дж. Томсон в 1907 г. Масс-спектрометрия широко используется в химии как универсальный метод анализа состава и структуры молекул. Для того чтобы разделить пучок заряженных частиц в электрическом и магнитном поле, молекулы необходимо предварительно ионизировать. Существует большое число методов ионизации, при этом наиболее часто используются методы электронного или фотонного удара. Очевидно, что когда речь идет о биомакромолекулах, принципиальные сложности возникают при переводе образца в газовую фазу. Революционные инженерные решения, найденные в середине 1990-х гг., позволили преодолеть эту трудность. Были созданы два метода ионизации белков и пептидов, нашедшие широкое применение. Это ассистированная матрицей лазерная десорбция — ионизация (Matrix-Assisted Laser Desorption — Ionization (MALDI)) и ионизация под действием электроспрея (Electrospray Ionization (ESI)). Для белков и пептидов молекулярной массой до 35 000 — 40 000 наибольшее применение нашел метод MALDI, сопряженный с времяпролетным (Time of Flight (TOF)) масс-спектрометром. При использовании метода MALDI образец наносят на матрицу — органическую кислоту, которая является донором протонов. Для анализа белков и пептидов часто используют а-циано-4-гидроксикоричную кислоту, 2,5-дигидроксибензойную кислоту, 3-мето-кси-4-гидрокоричную кислоту, для анализа нуклеотидов — 2,4,6-тригидроксиацетофенон, З-метокси-4-гидрокоричную кислоту, 3-гидроксипиколиновую кислоту. Углеводы обычно анализируют с использованием матрицы в виде 2,5-дигидроксибензойной кислоты. Матрицы образуют с биополимерами кристаллоидные структуры, которые под действием короткого ((2-5)-10-12 с), но достаточно мощного лазерного импульса испаряются. При этом происходит ионизация биополимера, обеспечивающая движение в газовой фазе и разделение отдельных полимерных молекул по массе и заряду.

В случае метода ESI образец ионизируется в тонком капилляре под действием мощного электрического поля (до 20 кВ). Электрический разряд вызывает образование заряженных микрокапель, которые в высоком вакууме освобождаются от воды. Усовершенствование техники масс-спектрометрии привело к созданию высокочувствительных методик, позволяющих оперировать с образцами массой 10-9—10-6 г.

Для разделения образцов на отдельные фракции используют традиционные методы: двумерный электрофорез, изоэлектрофокусирование, хроматографические методы.

Идентификацию белков проводят с использованием двумерного электрофореза с последующим триптическим гидролизом белков. Трипсин является специфической протеазой, расщепляющей белки и полипептиды по пептидным связям с участием лизина и аргинина. Образовавшиеся пептиды разделяют и идентифицируют по массам и зарядам с использованием, как правило, метода MALDI-TOF. Белок был получен с заменой тирозина на фтортирозин. Масса пептида отличается на 18 единиц от нативного белка, что соответствует увеличению молекулярной массы белка при замене атома водорода на фтор.

Таким образом, при исследовании структуры и каталитического действия ферментов масс-спектрометрический метод часто является в высшей степени полезным.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.


 
Текст сообщения*
Защита от автоматических сообщений
Загрузить изображение
 

nazdor.ru
На здоровье!
Беременность | Лечение | Энциклопедия | Статьи | Врачи и клиники | Сообщество


О проекте Карта сайта β На здоровье! © 2008—2017 
nazdor.ru, nazdor.com
Контакты Наш устав

Рекомендации и мнения, опубликованные на сайте, являются справочными или популярными и предоставляются широкому кругу читателей для обсуждения. Указанная информация не заменяет квалифицированную медицинскую помощь, основанную на истории болезни и результатах диагностики. Обязательно проконсультируйтесь с врачом.

Размещенные на сайте информационные материалы, включая статьи, могут содержать информацию, предназначенную для пользователей старше 18 лет согласно Федеральному закону №436-ФЗ от 29.12.2010 года "О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию".