Jump to content

Устөрөгч-дейтерийн солилцоо

Википедиа — Чөлөөт нэвтэрхий толь

Устөрөгч-дейтерийн солилцоо (мөн H-D эсвэл H/D солилцоо гэж нэрлэдэг) нь ковалентаар холбогдсон устөрөгчийн атом химийн урвал дотор дейтерийн атомоор сольдог байнав. Энэ ямар ч катализаторгүйгээр маш амархан протонууд ба дэйтерүүд солилцох болмжтой ийм хувиргалт нь тохиромжтой дейтерийн их үүсвэр байгаа тохиолдолд болно. . Энэ нь ихэвчлэн пердеутерацийг үүсгэдэг: молекул дахь бүх солигддоггүй устөрөгчийн атомуудын устөрөгч-дейтерийн солилцоо.

Ийм байдлаар ихэвчлэн судалдаг солилцооны протонуудын жишээ бол уургийн нуруунд байдаг амидуудын протонууд юм. [1] [2] [3] Энэ арга нь молекулын янз бүрийн хэсгүүдийн уусгагч хүртээмж, улмаар уургийн гуравдагч бүтцийн талаархи мэдээллийг өгдөг. Уургийн устөрөгчийн солилцоог ойлгох онолын хүрээг анх Каж Улрик Линдерстрем-Ланг тайлбарласан бөгөөд тэрээр уураг судлахын тулд H/D солилцоог анх хэрэглэсэн. [4]

урвалын солилцоо

[засварлах | кодоор засварлах]

Протик уусмал дахь гидроксил эсвэл амин бүлэгт байгаа протонууд нь уусгагчтай протон солилцдог. Хэрэв D 2 O нь уусгагч бол эдгээр байрлалд нь дейтеронууд орно. Солилцооны урвалыг янз бүрийн арга ашиглан хийж болно. Энэ солилцоо нь тэнцвэрийн урвал учраас дейтерийн молийн хэмжээ нь субстратын солилцооны протонтой харьцуулахад өндөр байх ёстой. Жишээлбэл, H 2 O уусмалыг D 2 O (жишээ нь арав дахин) шингэлэх замаар дейтерийг H 2 O дахь уураг руу нэмнэ. Солилцоо нь ихэвчлэн физиологийн рН (7.0-8.0) дээр явагддаг бөгөөд уургууд нь хамгийн уугуул конформацийн төлөв байдалд байдаг.

An illustration of an experimental workflow in hydrogen/deuterium exchange measured by mass spectrometry.
Масс спектрометрээр (HDX-MS) хэмжсэн устөрөгч/дейтерийн солилцооны туршилтын ажлын зураглал. Хар муруй шугам нь уургийн нурууг илэрхийлдэг. Цэнхэр үсэг "H" нь үндсэн амидуудад холбогдсон устөрөгчийн атомуудыг, улаан үсэг нь "D" нь дейтерийн холбогдсон атомуудыг төлөөлдөг. нурууны амидуудад. Дээрээс нь устөрөгчөөр ханасан уургийн уусмалыг төвлөрсөн дейтерийн исэл болгон шингэлдэг бөгөөд энэ үед нурууны амидаас олдсон устөрөгч нь уусмалын дейтеритэй солилцдог. Тогтмол хугацааны цэгүүдэд (t1-t4) солилцооны урвалыг хүчиллэгжүүлэх, хөргөх замаар унтраадаг. Дараа нь үүссэн уургийн дээжийг задлах, давсгүйжүүлэх эсвэл заримдаа хийн фазын хуваагдалд өртөж болно. Хэрэв уураг задарсан бол үүссэн пептидүүдийг масс спектрометрийн (MS) холбосон шингэн хроматографи (LC) ашиглан тусгаарладаг. Хугацааны цэг бүрийн хувьд, түүний дотор дейтергүй хяналт (t0) пептид бүрийн дундаж массыг хэмждэг. Дараа нь ердийн практик биш ч гэсэн агуулагдах устөрөгч ба дейтерийг дэд нутагшуулахын тулд анализатор бүрийг хэсэгчлэн задлах боломжтой. Тайлбарыг хялбар болгохын тулд энд MS/MS спектрт зөвхөн c төрлийн ионуудыг дүрсэлсэн болно. Гэсэн хэдий ч бусад төрлийн фрагмент ионуудыг ажиглах боломжтой.
  1. Englander SW, Mayne L (1992-06-01). "Protein folding studied using hydrogen-exchange labeling and two-dimensional NMR". Annual Review of Biophysics and Biomolecular Structure. 21 (1): 243–65. doi:10.1146/annurev.bb.21.060192.001331. PMID 1525469.
  2. Englander SW, Sosnick TR, Englander JJ, Mayne L (February 1996). "Mechanisms and uses of hydrogen exchange". Current Opinion in Structural Biology. 6 (1): 18–23. doi:10.1016/s0959-440x(96)80090-x. PMC 3412065. PMID 8696968.
  3. Konermann L, Pan J, Liu YH (March 2011). "Hydrogen exchange mass spectrometry for studying protein structure and dynamics". Chemical Society Reviews. 40 (3): 1224–34. doi:10.1039/C0CS00113A. PMID 21173980.
  4. Englander SW, Mayne L, Bai Y, Sosnick TR (May 1997). "Hydrogen exchange: the modern legacy of Linderstrøm-Lang". Protein Science. 6 (5): 1101–9. doi:10.1002/pro.5560060517. PMC 2143687. PMID 9144782.
  5. Englander SW, Kallenbach NR (November 1983). "Hydrogen exchange and structural dynamics of proteins and nucleic acids". Quarterly Reviews of Biophysics. 16 (4): 521–655. doi:10.1017/S0033583500005217. PMID 6204354. S2CID 37407781.
  6. Johnson RS, Walsh KA (December 1994). "Mass Spectrometric Measurement of Protein Amide Hydrogen Exchange of Apo- and Holo-Myoglobin". Protein Science. 3 (12): 2411–2418. doi:10.1002/pro.5560031224. PMC 2142783. PMID 7756994.
  7. Wales TE, Engen JR (2006). "Hydrogen exchange mass spectrometry for the analysis of protein dynamics". Mass Spectrometry Reviews. 25 (1): 158–70. Bibcode:2006MSRv...25..158W. doi:10.1002/mas.20064. PMID 16208684.
  8. Katta V, Chait BT (April 1991). "Conformational changes in proteins probed by hydrogen-exchange electrospray-ionization mass spectrometry". Rapid Communications in Mass Spectrometry. 5 (4): 214–7. Bibcode:1991RCMS....5..214K. doi:10.1002/rcm.1290050415. PMID 1666528.
  9. Zhang Z, Smith DL (April 1993). "Determination of amide hydrogen exchange by mass spectrometry: a new tool for protein structure elucidation". Protein Science. 2 (4): 522–31. doi:10.1002/pro.5560020404. PMC 2142359. PMID 8390883.
  10. Wales TE, Fadgen KE, Gerhardt GC, Engen JR (September 2008). "High-speed and high-resolution UPLC separation at zero degrees Celsius". Analytical Chemistry. 80 (17): 6815–20. doi:10.1021/ac8008862. PMC 2562353. PMID 18672890.
  11. Jørgensen TJ, Gårdsvoll H, Ploug M, Roepstorff P (March 2005). "Intramolecular migration of amide hydrogens in protonated peptides upon collisional activation". Journal of the American Chemical Society. 127 (8): 2785–93. doi:10.1021/ja043789c. PMID 15725037.
  12. Jørgensen TJ, Bache N, Roepstorff P, Gårdsvoll H, Ploug M (December 2005). "Collisional activation by MALDI tandem time-of-flight mass spectrometry induces intramolecular migration of amide hydrogens in protonated peptides". Molecular & Cellular Proteomics. 4 (12): 1910–9. doi:10.1074/mcp.M500163-MCP200. PMID 16127176.
  13. Rand KD, Adams CM, Zubarev RA, Jørgensen TJ (January 2008). "Electron capture dissociation proceeds with a low degree of intramolecular migration of peptide amide hydrogens". Journal of the American Chemical Society. 130 (4): 1341–9. doi:10.1021/ja076448i. PMID 18171065.
  14. Zehl M, Rand KD, Jensen ON, Jørgensen TJ (December 2008). "Electron transfer dissociation facilitates the measurement of deuterium incorporation into selectively labeled peptides with single residue resolution". Journal of the American Chemical Society. 130 (51): 17453–9. doi:10.1021/ja805573h. PMID 19035774.
  15. Mandell JG, Baerga-Ortiz A, Falick AM, Komives EA (2005). "Measurement of solvent accessibility at protein-protein interfaces". Protein-Ligand Interactions. Methods in Molecular Biology. Vol. 305. х. 65–80. doi:10.1385/1-59259-912-5:065. ISBN 1-59259-912-5. PMID 15939994.
Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "englander" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "johnson" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "review" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "katta" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "zhang" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "uplc" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "scrambling1" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "scrambling2" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "scrambling3" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "scrambling4" defined in <references> is not used in prior text.Эш татахад гарсан алдаа: <ref> tag with name "komives" defined in <references> is not used in prior text.