合成和应用一种对环境不敏感的基于Cy3的基光探针,以识别适应性微生物反应,涉及近接滴醇氧化
1Biological Sciences Division, Fundamental Sciences Directorate, Pacific Northwest National Laboratory, Richland, Washington 99352, United States.
Journal of the American Chemical Society
|February 6, 2013
概括
研究人员开发了一种新的探测器来测量细胞的氧化还原变化. 这种工具揭示了环境变化导致蛋白质改变其醇氧化还原状态,防止氧化损伤.
科学领域:
- 生物化学 生物化学
- 细胞生物学 细胞生物学
- 微生物学 微生物学
背景情况:
- 靠近位半氨酸形成的二硫化键调节了代谢途径.
- 在体内测量细胞氧化还原状态的变化对于理解细胞调节至关重要.
- 环境因素影响细胞的氧化还原恒温.
研究的目的:
- 开发一种用于体内测量与二硫化键形成相关的细胞氧化还原变化的方法.
- 为了研究细胞质蛋白质对环境刺激的反应中的氧化还原状态.
- 探索近接的氨酸氧化还原状态和氧化蛋白损伤之间的关系.
主要方法:
- 对dithiols进行细胞透的醇反应性亲和力探针 (TRAP_Cy3) 的合成.
- 使用TRAP_Cy3捕获和可视化蛋白质中的减少滴醇.
- 采用质谱测量来识别具有近位减少二甲醇的蛋白质.
- 将TRAP_Cy3方法应用于光合作用微生物Synechococcus sp. 在PCC7002.2.中使用PCC7002.
主要成果:
- TRAP_Cy3成功地在细胞质蛋白中捕获和可视化了减少的滴醇.
- 增加的氧气和光线水平导致Synechococcus sp.中减少的滴醇的丰度下降. 在PCC7002.2.中使用PCC7002.
- 这些发现表明,近端二硫化物因环境变化而发生氧化还原依赖性氧化.
- 邻近类硫醇的氧化与甲氨酸硫氧化物和酸铁的水平降低相关.
结论:
- 靠近的半氨酸的细胞氧化还原状态会动态地对环境条件作出反应.
- 这种氧化还原调节调节了代谢流量.
- 通过囊氧化还原状态来感知环境,有助于最大限度地减少氧化蛋白损伤和反应性氧物种的形成.
