Масс-спектрометрическая оценка уровня включения дейтерия и углерода-13 в молекулы аминокислот бактериальных объектов — страница 9

  • Просмотров 1442
  • Скачиваний 16
  • Размер файла 277
    Кб

жидкости и проявляющийся во всех опытах, соответствует продукту дополнительного метилирования фенилаланина по -NH-(Dns)- группе. Пик с m/z 400 (рис. 3 б) вероятнее всего отвечает продукту отщепления метильной группы от дейтерированного производного фенилаланина. Присутствие в масс-спектре образца культуральной жидкости B. methylicum, полученной на среде с 73.5% 2Н2О (рис. 4) пика молекулярного иона метилового эфира N-Dns-фенилаланина с m/z 416.1

указывает на увеличение молекулярной массы фенилаланина на 4.1 единицу, т. е., 51.2% атомов водорода в молекуле фенилаланина в этом случае замещены на дейтерий. Очевидно, что вышеобозначенные атомы дейтерия включились в молекулу фенилаланина за счет процесса биосинтеза de novo, т. е. по углеродному скелету молекулы. К легко обмениваемым следует отнести протоны (дейтероны) при гетероатомах в NH2- и СООН- группах аминокислот, которые

замещаются за счёт лёгкости диссоциации в Н2О (2Н2О). Таблица 2 Уровни включения 2Н и 13С в молекулы аминокислот, секретируемых в культуральную жидкость (КЖ) B. methylicum и M. flagellatum, и в аминокислотные остатки белков (данные получены для метиловых эфиров N-Dns-аминокислот и N-Cbz-аминокислот) Аминокислоты Содержание 2Н2О в среде, %* 24.5 49.0 73.5 98.0 КЖ белок КЖ белок КЖ белок КЖ белок 1%13СН3ОН** КЖ белок Глицин - 15.0 - 35.0 - 50.0 - 90.0 60.0 90.0 Аланин 24.0 20.0 37.5 45.0 62.5 62.5

77.5 97.5 35.0 95.0 Валин 20.0 15.0 46.3 36.3 43.8 50.0 58.8 50.0 50.0 50.0 Лейцин/изолейцин 15.0 10.0 47.0 42.0 46.0 45.0 51.0 49.0 38.0 49.0 Фенилаланин 15.0 24.5 27.5 37.5 51.2 50.0 75.0 95.0 95.0 80.5 Тирозин - 20.0 - 25.6 - 68.8 - 92.8 - 53.5 Серин - 15.0 - 36.7 - 47.6 - 86.6 - 73.3 Аспарагиновая кислота - 20.0 - 36.7 - 60.0 - 66.6 - 33.3 Глутаминовая кислота - 20.0 - 40.0 - 53.4 - 70,0 - 40.0 Лизин - 10.0 - 35.3 - 40.0 - 58.9 - 54.4 Из табл. 2 видно, что условиях ауксотрофности по L-лейцину уровни включения 2Н в молекулы лейцина/изолейцина ниже, чем для фенилаланина.

Отмеченная особенность отчётливее всего проявляется на среде с максимальной концентрацией 2Н2О. Ещё раз этот результат подтвердили рис. 5, где показан масс-спектр [2Н]аминокислот культуральной жидкости в виде метиловых эфиров N-Dns-производных аминокислот после выращивания бактерий B. methylicum в указанных условиях. Видно, что величина m/z 418.0 пика молекулярного иона метилового эфира N-Dns-фенилаланиа увеличивается по сравнению с

контрольными условиями на 6 единиц, что соответствует замещению 75% от общего количества атомов водорода в молекуле. В отличие от фенилаланина уровень включения дейтерия в лейцин/изолейцин составил 51.0%, а в валин - 58.8%. Примечательно, что в масс-спектре этого образца фиксируется пик обогащённого дейтерием бензильного фрагмента при m/z 97.0 (вместо m/z при 91.0 в контроле), что указывает на частичную локализацию атомов дейтерия в молекуле