Капиллярный электрофорез

Содержание

Введение ……………………………………………………………….4

Экспериментальная часть……………………………………………..4

Результаты и обсуждение……………………………………………..6

Выводы…………………………………………………………………7

Список использованной литературы…………………………………8

Анализ количественного метаболома с использованием масс-спектрометрии капиллярного электрофореза

Tomoyoshi Soga,*,† Yoshiaki Ohashi, † Yuki Ueno, † Hisako Naraoka, † Masaru Tomita, † and Takaaki Nishioka

Институт перспективных биологических наук, Университет Кейо, Цуруока, Ямагата 997-0017, Япония и Высшая школа сельскохозяйственных наук, Киотский университет, Киото, 606-8502, Япония

         Предложен новый подход к всестороннему и количественному анализу заряженных метаболитов с помощью масс-спектрометрии капиллярного электрофореза (CE -MS). Метаболиты сначала разделяются CE на основе заряда и размера, а затем выборочно обнаруживаются с использованием MS путем мониторинга в большом диапазоне значений m / z. Этот метод позволил определить 352 метаболических стандарта, и его полезность была продемонстрирована при анализе 1692 метаболитов из экстрактов сенной палочкой Bacillus subtilis, выявляющих значительные изменения в метаболитах во время споруляции сенной палочки (Bacillus subtilis).

Ключевые слова: метаболизм • метаболические пути • капиллярный электрофорез • масс-спектрометрия • сенная палочка (Bacillus subtilis)

• споруляция • гликолиз • TCA • нуклеотид • CoA

ВВЕДЕНИЕ

        Высокопроизводительный и всесторонний анализ внутриклеточных метаболитов может выявить связь биохимических сетей и обеспечить системное понимание клетки. Метаболомики, которые можно определить как измерение уровня всех внутриклеточных метаболитов, стали мощным новым инструментом для получения информации о клеточной функции. Белки и метаболиты являются основными эффекторами фенотипа и, таким образом, функциональными сущностями внутри клетки. Отслеживание изменений метаболита в разных условиях не только дает прямую информацию о метаболических фенотипах, но также дополняет экспрессию генов и анализ протеома [1-4]. Кроме того, анализ метаболизма необходим для изучения заболеваний человека, метаболической инженерии растений и микроорганизмов и силиконового моделирования живых клеток [5,6].

Несмотря на это, для анализа метаболизма был разработан только ограниченный метод методологий. Это в первую очередь связано с характеристиками большинства метаболитов, которые проявляют высокую полярность, нелетучесть, низкую обнаруживаемость и общие сходные свойства. Кроме того, тот факт, что более 1000 различных метаболических субстратов существуют в клетке, компилирует анализ. Большинство новаторских работ по крупномасштабному анализу метаболита выполняли методом масс-спектрометрии с использованием газовой хроматографии (GC -MS) [7,8] Хотя метод GC -MS демонстрирует превосходные характеристики, он ограничен потребностью m ultiple процедуры дериватизации для каждого химического фрагмента и тот факт, что нелетучие соединения не могут быть определены. Недавно были разработаны методы прямого инфузионного анализа с использованием ЯМР9 и других методов масс-спектрометрии, таких как масс-спектрометрия ионного циклотронного резонанса Фурье (FT-ICRMS) [10] или электрораспылительная ионизационная масс-спектрометрия (ESI-MS) 11 для профилирования метаболитов. Хотя эти методы инфузии позволяют мгновенно получать метаболические снимки, все же есть некоторые важные недостатки. В ЯМР необходимо подготовить достаточные количества проб, и количественная оценка затруднена. Методы инфузии с использованием МС не имеют точности и точности для количественной оценки из-за эффекта подавления ионов [12,13] и часто не могут отделять изомеров изомеров. Таким образом, разработка методов количественного и высокого разрешения метабола остается одной из самых сложных задач.