Информация

Изчисляване на дифузионната константа на протеин въз основа на броя на аминокиселините

Изчисляване на дифузионната константа на протеин въз основа на броя на аминокиселините


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Има ли начин да се оцени дифузионната константа на протеин въз основа на броя на аминокиселините, от които се състои. Знам, че формата на протеина оказва влияние върху дифузионната константа, но не знаех дали има някаква оценка, която все още може да се използва за добро приближение.

Ако това не съществува, има ли все още начин да се приближи дифузионната константа на определени протеини. Опитвам се да направя груб модел, базиран на уравнения на реакция-дифузия, и исках да оценя дифузионните константи на определени видове в модела.


Въпроси за хемоглобина (с отговори)

(a) Тип I, (b) Тип II, (c) Тип III, (d) Всичко изброено по-горе.

6. Колкото повече изобилие се среща в природата

а) серия тип I, б) серия тип II, в) серия тип III, г) нищо от горното.

7. При биосинтезата на порфирини активирането на глицин се нуждае от коензима

8. Анемията е наблюдавана при недостиг на витамин

(а) Биотин, (б) Инозитол, (в) Ниацин, (г) Пантотенова киселина.

9. Дипириловите съединения са два вида

(a) A и B, (b) B и C, (c) A и C, (d) B и D.

10. Порфирин тип III води до кондензация и раздробяване на компонентите

(а) Два от (А), (б) Един (А) и един (В), в) Два от (В), (г) Един (А) и един (В).

11. Ензимът копропорфириноген оксидаза може да действа върху копропорфириноген

(a) Тип I, (b) Тип II, (c) Тип III, (d) Всичко изброено по-горе.

12. В черния дроб на бозайници реакцията на превръщане на корпорпорфириногена в протопорфирин отново се нуждае

(a) Молекулен кислород, (b) Вода, (c) ATP, (d) B6-P04.

13. Хемът се синтезира чрез включване на железен йон (Fe ++) в протопорфирин III, като се катализира от ензима

(а) Фероксидаза, (b) Фероредуктаза, (c) Ферохелатаза, (d) Нищо от горните.

14. Глобинът на хемоглобина е протеин, съставен от плътно опаковани полипептидни вериги от

(а) 6 успоредни слоя, (б) 4 успоредни слоя, (в) 3 паралелни и шилелови слоя, (г) 2 успоредни слоя.

15. Две а-вериги на глобин имат идентичен аминокиселинен състав на

16. Общият брой на аминокиселините в глобина

17. Хемоглобинът поема броя на кислородните молекули

18. Карбоксихемоглобинът се образува от

19. Един мол хемоглобин съдържа остатъци от хистидин

20. Метхемоглобинът се образува в резултат на окси и шидацията на хемоглобина от окислител

(а) Кислород на въздуха, (б) Водороден пероксид, (в) По & силикаев ферицианид, (г) Калиева перманга и шинат.

21. Метхемоглобинът може да бъде редуциран до хемоглобин чрез

(a) Отстраняване на водород, (b) Витамин C, (c) Glu­tathione, (d) Креатинин.

22. Цветът на цианометхемоглобина

а) жълто, б) розово, в) кафяво, г) ярко червено.

23. Желязото на хема е координирано в β-вериги на позиции

(а) 43 и 72, (б) 53 и 82, (в) 63 и 92, (г) 73 и 102.

24. Миоглобинът съдържа броя грам атом желязо на мол

25. Каталазите съдържат броя грамови атоми желязо на мол

Попълнете празните места:

1. Миоглобините са _____________ пигментите, които се срещат в _________ клетките на гръбначни и безгръбначни и шибрати.

Отг. Дихателни мускули.

2. Молекулното тегло на каталазите е около ____________.

3. Триптофан пиролазата катализира окисляването на ____________ до ____________.

Отг. Триптофан Формил Кинуренин.

4. Основната роля на цитохромите е в ____________.

Отг. Клетъчно дишане.

5. Цитохром С има молекулно тегло около ____________ и съдържа ____________ желязо.

Отг. 13000 0,43 %.

6. Пептидната верига на цитохром С на човешкото сърце съдържа ____________ аминокиселини.

7. Цитохром оксидазите могат да пренасят три основни типа реакции, напр. пренос на кислород ____________, ____________.

Отг. Окисление със смесена функция. Електронен трансфер.

8. Хемоглобин А има молекулно тегло _________ и съдържа _________ двойки пептидни вериги.

9. α-веригите на хемоглобина А съдържа __________, а β-веригата съдържа _________ аминокиселини.

10. Феталният хемоглобин А съдържа _____________ и β-верига contairis ________ аминокиселини.

11. Феталният хемоглобин представлява _________ процент от общия хемоглобин при новороденото.

12. Феталният хемоглобин поема __________ повече read­ily при ниско кислородно напрежение и освобождава ____________ по-лесно от хемоглобина при възрастни (A).

13. Хемоглобин F постепенно се заменя с ___________ през първите 6 месеца извънматочен живот.

Отг. Хемоглобин А.

14. Феталният хемоглобин е по-устойчив на денатурация и срамежливост до ____________ и е по-податлив на консиверсия към мет-хемоглобин до ____________.

Отг. Алкални нитрити.

15. Някои от анормалните хемоглобини лесно се диференцират по техните електрофоретични подвижности и са породили концепцията за ____________.

Отг. Молекулно заболяване.

16. Киселинната аминокиселина се заменя с a_____________ или ________ аминокиселина за образуването на абнормен и шимален хемоглобин от нормалния хемоглобин.

Отг. Основно неутрално.

17. Аномалията на хемоглобина С се открива в β-веригата в позиция _________, аминокиселината глутаминова киселина се заменя с ___________.

18. Хемоглобин С се характеризира с лека ____________ с тенденция към ____________.

Отг. Инфаркт на анемия.

19. При хемоглобина S__________ се развива анемия и________ става дълъг и с форма на лодка.

Отг. Сърповидноклетъчен еритроцит.

20. Аномалията в хемоглобина S се появява в ____________ верига, глутаминовата киселина на позиция 6 се замества от ____________.

21. Ако HbF присъства в големи количества в кръвта на възрастни, той получава ___________ бързо произвеждащ ________.

Отг. Hemolysed Thalassemia major.

22. Аномалията на хемоглобина М се открива в а-веригата, остатъците от хистидин в позициите ___________ и _________ се заменят с ______________.

Отг. 58 87 Тирозин.

23. Метхемоглобинът не се редуцира до __________ от ____________ агенти.

Отг. Намаляване на хемоглобина.

24. Трипсинът разделя пептидите в хемоглобина в точки, където се срещат само ____________ и ________.

Отг. Лизин аргинин.

25. Мет-хемоглобинът е _____________ хемоглобинът ____________ е в твърда комбинация.

Отг. Окислен кислород.

26. Когато концентрацията на мет-хемоглобин достигне ________ на 1000 ml кръв, обикновено се развива __________.

Отг. 3 грама Цианоза.

27. Метхемоглобинът присъства в норма_____________ около _________ процента от общия хемоглобин.

Отг. Еритроцити 0,4.

28. __________ хемоглобин се комбинира с ___________, за да образува сулфхемоглобин.

Отг. Намалена H2С.

29. Сулфхемоглобинът се наблюдава и при лица с маркиран __________ в присъствието на ____________ про & шийдуциращи бактерии в червата.

Отг. Запек Нитрити.

30. Карбоксихемоглобинът се образува чрез комбинирането и разпадането на ____________ с ____________ в молекулата на хемоглобина.

31. Карбоксихемоглобинът се получава чрез прекомерно и плахо излагане на изкуствено осветяване ____________ и на автомобил __________ в затворени или слабо вентилирани помещения.

Отг. Газови отработени газове.

32. Състоянието, при което се увеличава екскрецията както на копропорфирин, така и на уропорфирин, се казва ____________.

33. Еритропоетичната профирия има склонност към ____________ и дефектна ____________.

Отг. Хемолиза Еритропоеза

34. При еритропоетичната протопорфирия има циркулиращи ____________ и ____________ в циркулиращите еритроцити, плазмата и изпражненията.

Отг. Протопорфирин Уропорфирин.

35. Острата интермитентна порфирия се дължи на значително увеличение на чернодробната ____________.

Отг. ALA синтаза.

36. Повишен серумен PBI и хиперхолестеролемия се появяват при остра ____________ порфирия.

Отг. Прекъсващ.

37. При porphyria variegata има повишена чернодробна ____________.

Отг. ALA синтаза.

38. Наследствената копропорфирия причинява повишено отделяне на урината и шината на ____________ и ____________ по време на остри пристъпи.

Отг. Порфобилиноген ALA.

39. Придобитата порфирия се причинява от тежки ___________ заболявания и поглъщане на определени ___________.

Отг. Чернодробни токсини.

40. При придобита порфирия се наблюдава повишено отделяне на ____________ в урината.

Отг. Уропорфирин.

41. Porphyria cutanea tarda показва често повишаване на серумния ____________.

42. Порфирините са ___________ съединения с __________ структура.

Отг. Цикличен тетрапирол.

43. Желязото в _________ състояние е свързано с _________ атома на пироловите пръстени.

Отг. Железен азот.

44. Желязото също е вътрешно свързано с азота от __________ пръстена на _________ от полипептидните вериги.

Отг. Имидазол хистидин.

45. Пропионовата киселина от __________ и ________ позицията на хема от III и IV пироли също са свързани с аминокиселините __________ и _______ съответно от полипептидната верига.

Отг. Шести седми аригин лизин.

46. ​​Глобинът на хемоглобина е ___________, който се състои от ___________ паралелни слоеве от плътно опаковани ___________ вериги.

Отг. Протеин 4 полипептид.

47. Всяка от двете алфа вериги на глобина има ___________ аминокиселини и всяка от останалите две вериги има ________ аминокиселини. Следователно общият брой на аминокиселините в глобина е __________.

Отг. 141 146 574.

48. Молекулата на хемоглобина и нейните субединици съдържат ________ аминокиселини вътрешно и ______________ аминокиселини на повърхностите си. Така те образуват ____________.

Отг. Хидрофобни хидрофилни “хемови джобове”.

49. В джобовете на “heme ” субединици позволяват влизането на _________ молекула, но същият вход в субединицата е блокиран от ___________ остатък.

Отг. Кислород валин.

50. Количеството хемоглобин, разбито всеки ден при нормален възрастен е около ____________, които съдържат ________ желязо.

Отг. 8 грама 27 мг.

51. Протопорфиринът дава около _________ би&шилирубин.

52. Когато хемоглобинът се катаболизира в организма, глобинът се използва повторно __________ или под формата на съставящия го __________ и желязото влиза _________ за повторна употреба.

Отг. Като такива аминокиселини феритин “pool ”

53. Холеглобинът се образува от хемоглобина от ____________ в присъствието на ____________.

Отг. Кислород аскорбинова киселина.

54. Билирубинът се образува от биливердин от_______ в присъствието на __________ или ____________.

Отг. Билирубин редуктаза NADP + NAD*.

55. Билирубинът се конюгира с UDP-глюкуронова киселина чрез ензима __________, за да образува ___________, който може да премине през __________.

Отг. UDP-глюкуронилтрансфераза билирубин диглюкуронид гломерулен филтър.

56. Глюкуронилтрансферазната активност се инхибира от ____________.

Отг. Новобиоцин.

57. Уробилиногенът при излагане на кислород се окислява до ____________, което дава ____________ изпражнения.

Отг. Уробилин потъмняване.

58. При сърповидно -клетъчна анемия, хемоглобин ____ ap & shypears поради аномалия на веригата, където ________ се заменя с ____________ на позиция ________.

Отг. δ β глутаминова киселина валин 6.

59. Сърповидните клетки са повече ________ и причиняват _____________ и __________.

Отг. Крехка хемолитична анемия жълтеница.

60. Лицата, страдащи от сърповидно -клетъчна анемия, показват повишена резистентност към _________ и _________, инфекцията се открива повече при това заболяване.

Отг. Малария Салмонела.

Посочете “True ” или “False ” от следните:

1. Хлорофилът е магнезиев съдържащ порфи и ширин и фотосинтезиращия пигмент на растенията.

2. Хлорофилът и хемът на хемоглобина се синтезират и синтезират в живите клетки по различни пътища.

3. Кондензацията на активен сукцинат и гли -цицин се катализира от ензима Amlev синтетаза.

4. Два мола Amlev се кондензират, за да образуват порфо и шибилиноген, катализиран от ензима Amlev дехидраза.

5. Трипирилметан се образува чрез кондензация на 2 мола порфобилиноген.

6. При ниско кислородно напрежение, оксихемоглобинът поема повече кислород.

7. Хистидинът, който се съдържа в хемоглобина, проявява своето буферно и изглаждащо действие чрез основния си имидазолов пръстен, за който хемоглобинът играе важна роля в регулирането на киселинно-алкалния баланс на кръвта.

8. Метхемоглобинът може да пренася кислород в кръвта.

9. Сулфемоглобинът, образуван от прилагането на определени лекарства, продължава да остава в кръвта и може да се превърне в хемоглобин.

10. Намаленият хемоглобин в спектрите на абсорбция показва една -единствена широка лента в зеления ре -шигион.

11. Оксихемоглобинът в спектрите на абсорбция показва три ленти.

12. Биосинтезата на хемоглобина се извършва в а-клетките на панкреаса.

13. Желязото в железно състояние е включено в про & шитопорфирин за образуване на хем.

14. Желязото на хема се координира с 2 имидазолов азот на хистидин в позиции 36 и 85.

15. Функцията на еритрокруорините е различна от тази на хемоглобина.

16. Каталазите са ензими на цинков порфирин.

17. В растенията активността на каталазите е значителна.

18. Цитохромите са железни порфирини и действат като електронен трансферен агент в реакциите на окисление и редукция.

19. Редуцираната форма на цитохром С се автоокислява.

20. Цитохром Q3 се намира в бъбреците.

21. Метхемоглобинът също така функционира като кислороден носител.

22. Порфириите биват два вида – вродени и ак&схикуирани.

23. Еритропоетичната порфирия причинява силно повишена екскреция на уропорфирин I и в по -малка степен бивш и срамежлив копропорфирин I в урината и изпражненията.

24. Еритропоетичната копропорфирия показва големи количества копропорфирин II в еритроцитите.

25. Острата периодична порфирия причинява периодични болки в корема, които са свързани с треска и левкоцитоза.


Ренесанс на класическите техники

Разграждането на Едман, MS и ензимно-свързаният имуносорбентен анализ (ELISA) са широко използвани за секвениране и идентифициране на протеин/пептид в продължение на няколко десетилетия, поради което не е изненадващо, че се търсят допълнителни подобрения на тези класически технологии. Общността по биофизика разработва методи за увеличаване на производителността 5 и чувствителността 6 на едномолекулен ELISA, разграждане на Edman, MS с единични частици, наномеханична MS с неутрални частици и едночастичен електроразпръсквач. Дори утвърдени инструменти, често използвани в науката за материалите, като електрическо тунелиране и измерване на постоянен ток, могат да бъдат пренасочени за секвениране на протеини.

Масово паралелна деградация на Едман

Разграждането на Edman 7 е първият метод за определяне на аминокиселинната последователност на пречистен пептид. Методът включва химическа модификация на N-терминалната аминокиселина, отцепване на тази аминокиселина от пептида и определяне на идентичността на отцепената белязана аминокиселина с помощта на високоефективна течна хроматография. Доскоро провеждането на секвениране от този вид по масово паралелен начин не беше осъществимо, тъй като методът изисква високо пречистени пептиди. Въпреки това, последните стратегии за мултиплекс, които използват пептидни масиви и последователността на химически белязани пептиди („флуоросеквениране“) или последователно откриване на N-крайната аминокиселина, правят пробив.

Флуоросеквенирането съчетава химия на Edman, едномолекулна микроскопия и стабилна синтетична флуорофорна химия (фиг. 2а). Протеините се смилат до по -къси пептиди и се имобилизират върху стъклена повърхност, използвайки С края 8. Милиони отделни флуоресцентно белязани пептиди могат да се визуализират паралелно и променящите се интензитети на флуоресценция се наблюдават, тъй като N-крайните аминокиселини последователно се отстраняват чрез множество кръгове на разграждане на Edman. Получените флуоресцентни подписи служат за уникално идентифициране на отделни пептиди 8. Този метод позволява милиони различни пептидни молекули да бъдат секвенирани паралелно, идентифицирани и цифрово количествено определени в скала на зептомол 9. Специфичните аминокиселини са ковалентно белязани със спектрално различими флуорофори, а пептидният пръстов отпечатък идва от измерване на намаляването на флуоресценцията на пептидите след разграждането на Edman 9 . Подобно на MS, частичната последователност се картографира обратно към референтен протеом в рамките на вероятностната рамка.

а,б, Високопроизводителна флуоросеквенция чрез разграждане на Edman, включваща специфична за аминокиселини химическа модификация на пептиди с флуорофори (а) и N-терминално разпознаване на аминокиселина, използвайки множество сонди (б). ° С, МС с неутрални частици е обещаваща техника за характеризиране на протеоформи. Понастоящем технологията може да се използва за характеризиране на големи комплекси от мегадалтон, използвайки наносензори на базата на силиций. Графеновите наносензори и по-нататъшните разработки могат да тласнат технологията към все по-малки протеини и потенциално да доведат до увеличено покритие на последователността в глобалната протеомика. ESI, йонизация с електроразпръскване. д, Nanopore electrospray е комбинация от нанопори, класически електроспрей и техники за откриване на единични частици за секвениране на единични протеини чрез измерване на аминокиселини една по една. Панел а адаптиран с разрешение от изх. 9 , Springer Nature.

Технологията не е без предизвикателства, тъй като реагентите, използвани за химията на разграждането на Edman, водят до повишена степен на разрушаване на флуоресцентните багрила, което от своя страна ограничава дължината на четене. Тези реактиви включват леко основни структури като пиридин, силни киселини като трифлуорооцетна киселина и електрофил фенил изотиоцианат. Освен това, разчитането на химическо маркиране води до частично секвениране на пептида, като неидентифицираният остатък се извежда чрез сравнение с референтен протеом. В допълнение, неефективното маркиране може да доведе до грешки, които трябва да бъдат моделирани в сравнението на референтния протеом, стимулирайки разработването на нови протоколи за увеличаване на добивите 10 . Вълнуващите нови предложения биха могли да добавят измерението на последователността, базирана на протониране. СтрКа на N-крайната аминокиселина може да се използва за идентифициране чрез наблюдение и интерпретиране на сигнала на протониране-депротониране на пептида при фиксирано рН чрез процеса на разграждане на Edman 11. Подобно на флуоросеквенирането, наблюдаваният сигнал ще бъде за целия пептид и моделът на разпадане ще се интерпретира, за да се изведе рКа за всяка N-терминална аминокиселина.

Няколко естествени протеини и молекули на РНК разпознават специфични аминокиселини или като свободни аминокиселини, или като част от полипептидна верига 12. Тези протеини и нуклеинови киселини осигуряват различни решения за разпознаване на N-крайни аминокиселини. Всяка N-терминална аминокиселинна свързваща сонда (NAAB) селективно идентифицира специфична N-терминална аминокиселина или N-терминално аминокиселинно производно. С всеки цикъл в последователността на пептида се разкрива друга аминокиселина. Необходима е обаче по-нататъшна насочена еволюция и инженеринг на NAAB сондите, за да се отговори на строгите изисквания за афинитет, селективност и стабилност за безгрешни приложения за секвениране. В допълнение, такива сонди ще трябва да разграничават всички аминокиселини, включително една и съща аминокиселина в алтернативни позиции в пептидната последователност. Пробите, които свързват клас от N-терминални аминокиселини (например, къси алифатни остатъци) също могат да бъдат полезни, но биха внесли неяснота в процеса на секвениране. Различни сонди също могат да бъдат проектирани да разпознават къси N-терминали к-mer, което би увеличило броя на необходимите сонди, но би намалило неяснотата в получената информация за последователността.За да се заобиколи това ограничение, може да е възможно да се секвенира N-крайната аминокиселина чрез селективно разпознаване, като се използват множество сонди във всеки цикъл на разграждане на Edman 13,14 (Фиг. 2b).

Масспектрометрия с една молекула

MS е вековен метод, който измерва масата до зареждане (м/z) съотношение на йони, по -специално, заредени пептиди/протеини и техните групи. Откриването на един йон е възможно от 90-те години на миналия век, например, в йонно-циклотронно-резонансни инструменти с преобразуване на Фурие 15. MS за откриване на заряд (CDMS) е метод с един йон, при който присвояването на заряда на всеки отделен йон се определя директно, позволявайки преобразуване на съотношението маса към заряд в неутралния масов домейн. Този подход се фокусира върху анализа на големи биомолекулни комплекси, особено вируси в диапазона 1-100 MDa 16. Докато преди това CDMS беше ограничен до специализирана апаратура, през изминалата година се наблюдават пробиви, изградени върху ранна работа, произвеждаща масови спектри на единични йони в масовите анализатори Orbitrap 17,18,19. Днес тези масови анализатори могат да се използват за директно извличане на зарядните състояния на единични протеини и дори на техните фрагментни йони 20 . Инструментите Orbitrap са особено полезни, тъй като отчитането на отделните йони може да бъде мултиплексирано от 100 до 1000 пъти в базиран на Orbitrap CDMS 20. Индивидуалната йонна MS вече е показала разделителна способност на смеси с приблизително 1000 протеоформи, които не предоставят данни при използване на стандартен MS 20,21. Това значително разшири подхода отгоре надолу за потвърждаване на ДНК-изведени последователности на цели протеини, включително локализация на техните пост-транслационни модификации 20,21,22. Следователно, без големи промени, анализаторите на маса Orbitrap могат да измерват десетки хиляди протеини за няколко минути. С тези бързо развиващи се технологии, начертаването на пълния човешки протеоформен атлас вече започна 23, което прави крачки към цялостен проект за човешка протеоформа. Въпреки това, йонизацията е критично изискване за MS на протеини и пептиди и не всички пептиди са ефективно йонизирани и предавани през масспектрометъра. Това може да ограничи някои от усилията за картографиране на протеоформи, осигурявайки ниша за другите технологии на фиг.

За видовете с по-високо молекулно тегло, йонизацията на протеини и комплекси води до смес от макро йони с променливи състояния на заряд, което води до нетно намаляване на чувствителността, тъй като сигналът се разпределя върху множество пикове в измерението маса към заряд. Освен това разпределението на зарядното състояние може да се припокрива над определена маса или в случай на смеси, създавайки предизвикателства при идентификацията на видовете. От създаването си 24, наномеханичните сензори за маса са постигнали огромен напредък към характеризиране на протеини 25. Такива устройства, които имат формата на конзоли или греди със странични размери в диапазона от стотици нанометри, могат да открият отделни частици, натрупващи се върху тяхната активна повърхност чрез промени в честотата на вибрациите. Важно е, че тъй като инерционната маса на частица се определя директно от промяната на честотата, тези устройства са нечувствителни към състояния на заряд 26 . Тази реализация предизвика разработването на нови дизайни на MS инструменти, лишени от йонни водачи, които вече не зависят от електромагнитни полета за събиране и предаване на аналити (фиг. 2в). Наскоро е доказано, че такава MS система на базата на наномеханични резонатори има способността да характеризира големи протеинови групи, като отделни вирусни капсиди над 100 MDa в размер 27. Извън протеомиката, резолюция от 1 Da е демонстрирана с въглеродни нанотръби 28. Освен това, последните доклади предполагат възможността за определяне на други физически параметри като твърдостта или формата на аналита чрез наблюдение на множество вибрационни режими 29,30. Тези по -рано недостъпни показатели могат да отворят нови пътища за разграничаване на пептиди, протеини и техните комплекси. Независимо от това, едно от предизвикателствата на нанорезонаторния мас спектрометър се крие в разработването на ефективни начини за внасяне на отделни протеини върху активната повърхност на резонатора за масово отчитане.

Йонизацията обикновено се постига чрез йонизация с електроразпръскване на разтвор, съдържащ съединението (ите) от интерес. Използването на все по-малки отвори на източници на йони за електроразпръскване доведе до значителни подобрения в чувствителността на MS 31,32. Масспектрометри с източник на нанопорни йони са разработени с цел секвениране на единични протеини 33 (фиг. 2г). Електроразпръсквач с нанопори може потенциално да достави отделни аминокиселинни йони директно в газова фаза с висок вакуум, където йоните могат да бъдат ефективно открити чрез техните съотношения маса-заряд. Това отваря път към секвениране на пептиди една аминокиселина в даден момент. Концепцията използва нанопори за насочване на протеин в линейна конфигурация, така че неговите мономери да могат да се доставят последователно в масспектрометъра 34. Отделните аминокиселини трябва да бъдат отцепени от протеиновата молекула, докато преминава през нанопората, което потенциално може да бъде постигнато с фотодисоциация 35 или методи на химическо смилане. Пропускателната способност от 100 MHz на едно-йонните детектори на channeltron, използвани в тази настройка, също е достатъчна за разрешаване на реда на пристигане на йони. Разделителната способност с висока маса прави тази техника обещаваща за идентифициране на посттранслационни модификации, които променят масите на определени аминокиселини с предвидими количества. Едно предизвикателство по пътя на тази технология ще бъде постигането на висока производителност, което може да изисква стратегия за паралелизиране на масовия анализ.

Измерване на проводимост при тунелиране

Появата на сканиращия тунелен микроскоп през 80 -те години на миналия век въведе нов начин за анализ на молекулите. Малки органични молекули могат да бъдат временно уловени между два метални електрода с разделяне под нанометри, като тунелните токове между електродите отчитат молекулния подпис на аналита. Напоследък бяха направени няколко технически напредъка за преминаване към анализ на аминокиселини и протеини с една молекула. Извличането на проницателна информация от електронното тунелиране се усложнява от шума, произтичащ от водата и замърсителите, достигащи до повърхностите на електродите. За преодоляване на този проблем е разработено тунелиране на разпознаване, при което електродите са ковалентно модифицирани с адаптерни молекули, които образуват преходни, но добре дефинирани връзки към целевата молекула 36 . Бързо флуктуиращите тунелни токови сигнали се обработват с помощта на алгоритми за машинно обучение, което прави възможно разграничаването на отделни аминокиселини и малки пептиди 37. Освен това са въведени по-малки празнини на електродите за получаване на различни сигнали от различни аминокиселини и пост-транслационни модификации 38 . По-нататъшното развитие на технологията ще зависи от надежден източник на тунелни връзки с определена междина, която да замени тромавата сканираща тунелна микроскопия, но е ясно, че както последователността, така и посттранслационните модификации на малки пептиди могат да бъдат определени 37. В момента тунелната проводимост е доказателна технология за пълно секвениране на къси пептиди, която един ден може да се използва за анализ на протеиновите храносмилания и да се разшири до анализ на пост-транслационни модификации (фиг. 1).

Наскоро беше открито, че електрическите заряди могат да се предават през протеин, ако електродите се свързват с протеин чрез образуване на химически връзки или свързване на лиганд 39. По -конкретно, промените в протеиновата конформация при добавяне на нуклеотид могат да бъдат проследени в реално време от постоянните токове, преминаващи през ДНК полимераза 40. Въпреки че наблюдението беше предварително, електронните подписи бяха отличителни, когато полимеразата беше свързана с различни ДНК последователности, позволявайки нов подход към секвениране на една молекула на ДНК без етикети. Подобен подход може потенциално да се използва за секвениране на протеини с ензими като протеази или гликопептидази, които обработват субстрати последователно.


Резюме

Структурна параметризация на сгъваемата енергия е използвана за прогнозиране на ефекта от единични аминокиселинни мутации на открити места в α-спирали. Резултатите са използвани за извеждане на структурно базирана термодинамична скала на склонностите на а-спиралата към аминокиселини. Термодинамичният анализ на базата на структура е извършен за четири различни системи, за които са налични структурни и експериментални термодинамични данни: Т4 лизозим [Blaber et al. (1994) Дж. Mol. Biol. 235, 600−624], барназа [Horovitz et al. (1992) Дж. Mol. Biol. 227, 560−568], синтетичен левцинов цип [O'Neil & Degrado (1990) Наука 250, 646-651] и синтетичен пептид [Lyu et al. (1990) Наука 250, 669−673]. Тези проучвания позволяват оптимизиране на набора от повърхности, достъпни за разтворители (ASA) за всички аминокиселини в разгънато състояние. Показано е, че един набор от структурни/термодинамични параметри отчита добре всички експериментални набори от данни за склонности към спирала. За лизозим Т4 средната стойност на абсолютната разлика между прогнозираната и експерименталната ΔG стойностите са 0,09 kcal/mol, за барназа 0,14 kcal/mol, за синтетична спирала с намотка 0,11 kcal/mol и за синтетичен пептид 0,08 kcal/mol. В допълнение, този подход предсказва добре общата стабилност на протеините и рационализира разликите в склонностите на а-спиралата между аминокиселините. Отличното съгласие, наблюдавано между прогнозираното и експерименталното ΔG стойности за всички аминокиселини потвърждава използването на тази структурна параметризация в изчисленията на свободната енергия за сгъване или свързване.

Подкрепено от грантове от Националните здравни институти (RR04328 и GM51362). I Л. е гостуващ студент от Universidad de Granada, Гранада, Испания, частично подкрепен от стипендия от Ministerio de Educación y Ciencia (PB93-1163).

Кореспонденцията трябва да бъде адресирана до този автор. Глас: (410) 516-7743. Факс: (410) 516-6469. Имейл: [email  protected]


Endstream endobj 823 0 obj>] >> stream 4! mHa._pWa) J endstream endobj 824 0 obj>] >> stream 4! mHb-5:*2B#(o! = o%Qed1WPTO, L ) 5a7p] 'Q/J, eAos0pb`5Qh

> endstream endobj 858 0 obj>] >> stream .tNi? MKL/OJOq#R & X#FEgO9+Vrr (^Rp qe6 [f? s?

> endstream endobj 859 0 obj>] >> stream .tNi? MKL/OOG & kD & WdQr =) - CZ15Q

> endstream endobj 860 0 obj>] >> stream .tNi?#^%B "[email protected]_^#oI`Vj*@J, S9nn, WM#

> endstream endobj 861 0 obj > ] >> поток .tNi?%+I)?Z'JgYn>Bh,I7E4?euBVOA[3.ipIoWs69NoJ%u0e5Q

> endstream endobj 862 0 obj>] >> stream .tJ, tL2%T3aN.1 $/jK75qu? VE ,, iH! 'gY

> endstream endobj 863 0 obj>] >> stream .tNi> $> Lct $ = kV0 (gjnh^@a (s0r $ BhuWm $

> endstream endobj 864 0 obj > ] >> поток .tJ,t#&>)^_jLgeCENH>Y9`i=]ku[,DsRA:!"]/

> endstream endobj 865 0 obj>] >> stream .tNi>%+[jl, DK_e+k3RH [t! Z0rjVXrp >> 3'quAtb

> endstream endobj 866 0 obj>] >> stream .tJ, t#&>)] ELDrN (d^N (h7*DgrqskA [sjXls5./n,WM#

> endstream endobj 867 0 obj>] >> stream .tJ, s "> u = (`@= 8H1E [hJ $ iTJMqu-QFmJjBW^ `BU! 'gY

> endstream endobj 868 0 obj>] >> stream .tJgMGoY#! YA6jOchtaAcGfgrr endstream endobj 869 0 obj>] >> stream .tJgN/Su5 "= 8 [F%*9WIMr/s_s*Od [huEE-rr7? G5Qh

> endstream endobj 870 0 obj>] >> stream .tJgMGoY & 6B U8A7V> VZN '=, rkJ3H> UFlgOK3op], gM

> endstream endobj 871 0 obj > ] >> поток .tJ,r`?PYkj!^e+GJ!G^&Rfdp!s*:J,Sj!"]

> endstream endobj 872 0 obj > ] >> поток .tJf%#?+>N.ICZE*rV!s/Z1fs82ian,WM#

> endstream endobj 873 0 obj>] >> stream .tJf%#?+> OV8r_! 2 '"8qg LPs%i [LhuWm $

> endstream endobj 874 0 obj>] >> stream .tJf%#?+> OV] es! BU+-rr0XdIJppamD & i) 5Q

> endstream endobj 875 0 obj>] >> stream .tJbiXlpE [> 7- = ASh/YAXC6s7Yp quAtb

> endstream endobj 876 0 obj>] >> stream .tJbif`A5#"/lU.2ck6rU9d [n+qIipYZ#F^] XX &

> endstream endobj 877 0 obj>] >> stream .tJbif`A5 "t5p9 [&& bK9gTgd.s7ZK] p sm] !. Y =

> endstream endobj 878 0 obj>] >> stream .tJcW ._]!%0 3eOr9Me+5 _#: It-? os7 _ $#Gp2YX! "]

> endstream endobj 879 0 obj>] >> stream .tJcW2 (: KCn [= X, IA3+)-grg2C>^Y YXg [FH7Y5f+7

> endstream endobj 880 0 obj>] >> stream .tJcW5p] Ygko7 &%PqNXmJ $#Fhq, X? qqp#7g] 0SB

> endstream endobj 881 0 obj>] >> stream .tJcW5q: U J%9 "V2Xn> XrhT^H [gIYs8U^*h> eZ"

> endstream endobj 882 0 obj>] >> stream .tJ9h'SI [BOklGZfbt! r] 79jgJ%km] m_E (] Dt2 "

> endstream endobj 883 0 obj>] >> stream /! q22) $ i "0Oke1IOC GVqfMl8] DCu'rqHH%n, WM#

> endstream endobj 884 0 obj > ] >> поток /!q21'SI?0aR"[email protected]*&F7"TR>]&7L(CqLlWPDMdjk!rU-)DP=)! endstream endobj 885 0 obj>] >> поток 4! mF-7 "m_ = P \%fd`pUt [` s1PoBJ-Z

> endstream endobj 888 0 obj>] >> поток 3sJ2Q+p9 5NJ =, ^'W ^> K%m+9

> endstream endobj 889 0 obj > ] >> поток 3s>[email protected]?/7ch"TT#2U,E^X+*J"eL'[email protected]](/ endstream endobj 890 0 obj > ] >> поток 4 & A = t-], p! 7*& o [P8p: 7q.-pXGMJ9kr5_mpZe = LH [fl_D ([email protected]? l) phXJK`KH4.o DufqM

> endstream endobj 894 0 obj > ] >> поток /!qMk1/*Sp7Ek,*Np&m(:34ls0ht-huE*s7Y?c"9:[

> endstream endobj 895 0 obj > ] >> поток /!qNH.4.K.+uhrqdQ>[email protected]=-80gY`$Lhu3"g!.Y=

> endstream endobj 896 0 obj > ] >> поток /[email protected]_7KT-4&_Q/!e9&+s*)6Vg[G/Zn,IS.J-Z.*

> endstream endobj 897 0 obj > ] >> поток /[email protected]_7tMb8R5,rn-iKq>s7cJ?[ep'9HiJTj!.Y=

> endstream endobj 898 0 obj>] >> stream /!qNF.7cmP,=4I,-jTf-hS8Prr2kE^]1dPrI3Z+!$D

> endstream endobj 899 0 obj>] >> stream /!qNh+5%G)3i4BO]2YeIfJg(lgMUcn,I6L!.Y=

> endstream endobj 900 0 obj>] >> stream /!qNh.5427)3G%gaH?`,\%f+ps7bFLpAaOX!'gY

> endstream endobj 901 0 obj > ] >> поток /!qNh1'C$i)3nf,8?E3es7Q-DrV-=dp]%qb!WX>

> endstream endobj 902 0 obj>] >> stream /! qNh1'C $ i, [email protected]> QI`mJm '%IpVGh5AgF, 8Y, 7a "9: [

> endstream endobj 903 0 obj > ] >> поток /!qNf.0:^*OXllU*>7aJq*1$^ qIpA=O=hX`$qV>HX+9D

> endstream endobj 904 0 obj>] >> stream 1 /O "hMU9E^(#4X" Ve] m6M! WV: J): 5) g [5% endstream endobj 905 0 obj>] >> stream /! qNf1 ' U0k+p8VICl'm 53 "9s7Y2os7WYrg [G./mf3n"

> endstream endobj 906 0 obj > ] >> поток /!qNf1'U0k)&a(Qb_S#9^n9lKs8B!JrOW$r?/K!t4Zi^0"9

> endstream endobj 907 0 obj > ] >> поток /!qNd.0Cd+Oca(:jEEkICF_'J,d3sqlTS*^#/ql+9

> endstream endobj 908 0 obj > ] >> поток /!qNd1,MFD,9W^(OkKkdhV8(>hd endstream endobj 909 0 obj > ] >> поток /!qNb.2jDBOclCV&`/(gmCWDQ=9^&7!huE*2 ] XX &

> endstream endobj 910 0 obj>] >> stream /!qNb.2jDBOcmO#,J(blgY`"fJ+qk"ht?d$!$D=

> endstream endobj 911 0 obj > ] >> поток /!qMQ+WQ:OcigfYlR)Wh1$]Vhlf endstream endobj 912 0 obj > ] >> поток /!qMQ.2sJCOX(Xa#j`[0?[I%s8TS .] BfFMDufqM

> endstream endobj 913 0 obj > ] >> поток /#4%/)%n.*OX19DiZ3[Yp$V^A%Wps6jl5mqr+J!W

> endstream endobj 914 0 obj>] >> stream /!qMQ1*f4,.%pJd#4=E0VABRrk!N*=7:"@qsFF`D7BRr#Q

> endstream endobj 915 0 obj>] >> stream /#4%.'T!E-aJF]9A4O`-?qkFfh>cALrBAg,ruJSXs*Of3"9

> endstream endobj 916 0 obj>] >> stream /#4%.)%mfmaKFSp,J(h$rpA>:s8Lc"s*Oe5n,WM#

> endstream endobj 917 0 obj>] >> stream /#[email protected]] 1*eWeO^6 & X7s] jSqmYJVn#uH`s*t'Wg] 0SB

> endstream endobj 918 0 obj > ] >> поток /#[email protected][.2!M(aKFSsRGNKZrOgalMf]6qetrkn,WM#

> endstream endobj 919 0 obj>] >> stream /#[email protected][. 2*oO^6 & ,, I#%2? Z! Nl^] 3a%qg [qdD? (d

> endstream endobj 920 0 obj > ] >> поток /#4Ah.2*o khVJ%[gUI66#Q

> endstream endobj 921 0 obj>] >> stream .u "rLW2*+EmRLai4"): $ 7ro ":^$ Z endstream endobj 922 0 obj>] >> stream /#4Ah1+5S8, I69'`

> endstream endobj 923 0 obj>] >> stream /#4Af.23u endstream endobj 924 0 obj>] >> stream /#4Af1+G _ :, I7St-: BDFlmM^Sn, KirrO`*s^] '_ 4 !. Y =

> endstream endobj 925 0 obj>] >> stream /#4Af1+G_. ndq, I ,, cmGIrQs6AA = X+1.d , _ $ b

> endstream endobj 926 0 obj>] >> stream /#4Ad.2=&=O^8Hm&_X*YrYodZXoJ9As8DorD7BRr#Q

> endstream endobj 927 0 obj > ] >> поток /#4Ab.2F,>O^5t$%%7=fqec$*s8Lc&p7MAcG5r0T

> endstream endobj 928 0 obj>] >> stream /#4Ab.2F,>O^5tNAk[f+qes6?WLZ!Je$j8!oQp[bq2e+9

> краен поток endobj 929 0 obj > ] >> поток /#4Ab.2F,>OkPnpF 'J-Z

> endstream endobj 930 0 obj>] >> stream /#[email protected])+Vl96OkQHq] Hb) qXTeb%Du [[email protected]@qqM0: "9

> endstream endobj 931 0 obj > ] >> поток /#[email protected]).2O2?OkD-M[j/-^ endstream endobj 932 0 obj > ] >> поток /#[email protected])1/LD`,IO59K .Um8/M endstream endobj 933 0 obj>] >> поток /#[email protected])1/LD`,.iui)3n%5rruPJ,D5)rZ11h>eZ "

> endstream endobj 934 0 obj>] >> stream /#[email protected]'.4?CPO^6&p:l:?Af='T*[email protected]`Bfqea+O!'g

> endstream endobj 935 0 obj>] >> stream /#[email protected]'1 /Ka endstream endobj 936 0 obj>] >> stream /#[email protected]'1/LDa,[email protected]!J,R.NpA [[email protected]+9D

> endstream endobj 937 0 obj > ] >> поток /#[email protected]'1/Ka endstream endobj 938 0 obj > ] >> поток /#[email protected]'1/Ka a^rI+CoJ-Z.*

> endstream endobj 939 0 obj > ] >> поток /#4?p+XePI&We^-ClZ_uP_]:Qg]-0Cp$M.]rjLSSn$d6:!"]

> endstream endobj 940 0 obj>] >> stream /! ChR) (HiC & X#GBZ8-GEiG TtD?%Xps6 [: & p = oW7] Dt2 "

> endstream endobj 941 0 obj>] >> stream /! ChR) (HiC & REK#A48ibXhOi & [pQhX [JoRnqqqMU+9

> endstream endobj 942 0 obj > ] >> поток /#4?p1/pe,.iu'L.&oErnmQZHiIsIH[[email protected] endstream endobj 943 0 obj > ] >> поток /!D.a1/pd ) -t>*3> & L1g = pQEn, KMuqYtd> gNW^K#Q

> endstream endobj 944 0 obj>] >> stream /!D._.4QORO^8=7+VCB^hf&P^,Y3$f9n0A^ODP8p>,cl!W

> endstream endobj 945 0 obj > ] >> поток /!D._10-hf,9fFG,9m:55rObGH]A?,X-ss0$:Sqg3j5Qh

> endstream endobj 946 0 obj > ] >> поток /!D._10-hf,9fD"A0s'*0E'XTqn Vsas8-ZK"9:[

> endstream endobj 947 0 obj>] >> stream /! D._10-hf,: 0S1O ! WF^ J,?^) pV $ VM! W

> endstream endobj 948 0 obj > ] >> поток /!D._10-hf,9oI.5_MH-lgEMWnEmttG45I>s8BQ[#QTA

> endstream endobj 949 0 obj>] >> поток 3u] pjNpMU1KWL (! 7 aJ+he%! $ D

> endstream endobj 950 0 obj>] >> поток 3s] BX70Pc)-%dM> =) о, A) 96X+0u f P] mprh: S4? X6aAg] 0SB

> endstream endobj 951 0 obj>] >> поток 4 "b/4+ABjgkfF BbfE n4#lVRY $! hs*O.: s4`#rs6 [Djs7cJA? EN, e! $ D

> endstream endobj 952 0 obj>] >> поток 3tOnJPmm1 '_%OSI_3Nf5n4#[email protected]> = rHV2nJ, aFX+RQq? O`4^ t (@+6KT-%d_Y (#4d79SJ] & AiiKs1O2: QM't+ gMcX#6 = 8 = gZk/[email protected] 9-7L] Dt2 "

> endstream endobj 954 0 obj>] >> поток 4 "b/4.Dn! = N0T8n#d4A4EKPgrL endstream endobj 955 0 obj>] >> поток 3sJ+^S8p^JgFnQUfW-u [email protected]@61 = bo_WL [> sJ] mb1gn1 & q, ffVX`pYA8%J fDglcDufqM

> endstream endobj 958 0 obj>] >> stream /!D/V.4laV&REJC.(nB"onH/^'CAs'l$-rkH?i! endstream endobj 959 0 obj>] >> stream /! D /T.0Lj-&REJC.+j7YPoKUrnW(ts7oe]DnQ'!$D=

> endstream endobj 960 0 obj>] >> stream /#sO: 'S6p'#d35h "> VhY $ 4Hn6DdW#'huCFbs6p!? HZ /uc &-

> endstream endobj 961 0 obj>] >> stream /#sO: 'S6p'#d35hK: ShN endstream endobj 962 0 obj>] >> stream /!D/T.0Lj-&REJGLH?e+PSV%5huA0*qsXRBDu [ Q,! 'GY

> endstream endobj 963 0 obj>] >> stream /#sO9'SHR#d364"Eq"cp.ONp&DN$qu?QnrOiX#Q

> endstream endobj 964 0 obj>] >> stream /#sjl1)*0$)-t=dC.E4bqs*& endstream endobj 965 0 obj>] >> stream /#sjl1)*0%,.itBejG?J* PqkHe5I*s8LpUgOKP0J,

> endstream endobj 966 0 obj>] >> stream /#sjl1)*0$)-t=dC.De=5Q9R?g]./#h`DM%^]"d-,_$b

> endstream endobj 967 0 obj>] >> stream /#sjl1)*0$,.nN?fV`Him]^'sp9"AlG5qNCs81dJrq>7O!$D

> endstream endobj 971 0 obj > ] >> поток /#sjH.17?3O^8=7d#Q'IRMZ"[L]?bMs6JEhpY-/OrgUCtJ-Z

> endstream endobj 972 0 obj>] >> stream /#sjH.17?3O^6&2C.DhY8Hn#M[f?AOfC*Yp:G7pqea+O!'g

> endstream endobj 973 0 obj > ] >> поток /#sjF+U]L+O^8I!C.Dj/:5/`8Yi#CCn,Ciq_uJk&4h(+L'AEp8!'gY

> endstream endobj 974 0 obj > ] >> поток /#sjF.8hA%O^8IJOsPrW endstream endobj 975 0 obj > ] >> поток /#sjF18[Ka,.iu'TuaJZX9UU!^Ya"fYI=/ns02B %Vmbs8..thuWm $

> endstream endobj 976 0 obj>] >> stream /#sjF18[Ka,.iu"E27 endstream endobj 977 0 obj>] >> stream /#sjF18HO^6&2C.:[d8TB4Z [bq,O2uiU+s80&#rn ))g+9D

> endstream endobj 980 0 obj>] >> stream /#X=#),rB([email protected],'P0bF^^](@Es45r>rpB^"D2/*&! endstream endobj 981 0 obj >] >> поток /#X =#), qflO^6 & M? l (Rn* /td#gMAfupMG fHoB`%= 8! SMmF1g краен поток endobj 982 0 obj>] >> поток /#sjD18Zh = O^6 & LbT+ _aE [3lWmb Rp = n4! Cd7qoL)^1Y "9

> endstream endobj 983 0 obj>] >> stream /#XX?+]BSt&REJC.:Hs8>s endstream endobj 984 0 obj>] >> stream /#X =! 'WMaO#d35i2'X8067OYggc, 9, ( indYhuDGLqYdYV!WX>

> endstream endobj 985 0 obj>] >> stream /"e5t[gcggt[R$GLF!#[email protected])u9jfDBFBs)#ON[_mV$!.Y

> endstream endobj 988 0 obj>] >> stream /#XX =+] KYu & REK! d "o1TQ Q] XqU`2m2uiC7 , H9l0`V+m [NAe &> AaE`! W

> endstream endobj 989 0 obj>] >> stream /#XX=1.XiY,.iu"Tc"aR.V&KcD?!D?(iQSS[bq*cg]"gn_gi!mJ,

> endstream endobj 990 0 obj > ] >> поток /#XX.3p+LN35C2)js'g_l'CbYnc[bq%#[f?:ahu38d%KIUQ

> endstream endobj 991 0 obj>] >> stream /#XX.3p+LO^8=7d#-uh,_Q,[email protected][f> 6US9> `6p!bp endstream endobj 992 0 obj>] >> поток /#XX.3p+LO^5tBLcFG.&BlMuWZj2ue5ZgOJmXATB3]F,j)Y%NB9b^-a4eSSa/] &`J!$D=

> endstream endobj 993 0 obj > ] >> поток /#XX.3p+LN35.aN sJuYP,jCs/qi"s7mOH endstream endobj 994 0 obj > ] >> поток /#XXM19a2k,.itBehBOFu2T0+q/>g= , UiKWYFL]? Lb [NGPCfRNqU $ oe6#Q

> endstream endobj 995 0 obj > ] >> поток /#XXM19a2k,.ifTd# 5QA/2s8ErG5Q,qGs6nTKL]=Po2ZOBi

> endstream endobj 996 0 obj > ] >> поток /#XXM19a2k,.ifTd# endstream endobj 997 0 obj > ] >> поток /#XXM19a2k,[email protected]%C$mFoONr/[cc$d!`.t^ S (endstream endobj 998 0 obj>] >> stream /#XXK.9Ie+O^6&2C.E&JJkAE^3Sk),Iphud^]1dO_u'GLm=l_7n8A^hhcKdN$oe6#Q

> endstream endobj 999 0 obj>] >> stream /#XWr.9Rk,O^6&2C.:r8+J_RrSXa&jiV"3$^E11_[[email protected](QX>s,J%,^]XX&

> endstream endobj 1000 0 obj>] >> stream /#XXK19`OGO^6&2C.:[GSgZ"(T[[email protected]@E^]3^=DufqM

> endstream endobj 1001 0 obj>] >> stream /#XWr.9Rk,O^6&2C.: [GG2 (e#Q "ID+4pIG (kS'D = t [W+5+9

> endstream endobj 1002 0 obj>] >> stream /#XWp+]oUfaKFT*2'X>44.mbNEI[su'l5SAm=0]uG5kpe_dS>Os+di5s85$a_gi!mJ,

> endstream endobj 1003 0 obj>] >> stream .tecA'Wd7rjB [email protected]_G/ms _)#>] >> stream .tecA) -S5s & REJ C.: gg_: UHXfl8 FLMS [EJ%[email protected]? KC_gh [ kCbXcK!$D

> endstream endobj 1005 0 obj > ] >> поток .tecA)-Rn`aKFT*2'X>43s,^L Fm]L>>r2Yi#KMgC=3+!W

> endstream endobj 1006 0 obj>] >> stream .teco.9 [q. & REJ C.: [GFt = Il endstream endobj 1007 0 obj>] >> stream .teco1: BVr, [email protected]'Ic!^ q] [email protected] endstream endobj 1008 0 obj>] >> stream .teco1: BVq) -t = dC.: [G endstream endobj 1009 0 obj>] >> stream .teco1: BVq) -t>) ct5b#7 "Y_W $ lt1_s84rqs0 (75) uomH2W+Q)%> Gs3rO*[G5Qh

> endstream endobj 1010 0 obj>] >> stream .ted2.9e ".O^8 = 7d#-t] A2mu` r (i2G2 [>*=` rH9#3s8D >>*io endstream endobj 1011 0 obj>] >> stream .tf+.NsUo) -t>) d#-t] AO+) b5em910Z+G $ V7,: XrNO- endstream endobj 1012 0 obj>] >> stream .tece.7terN35PBJUl "4#g-(%X ( kd?XL0Z2fJYhKWes+]4Z./!UF2B./GfPEGc!'gY

> endstream endobj 1013 0 obj>] >> stream .tf+.NsUo, .nMMTbYgCmm & "sK'-Nop & BcaCd7sYgC- = HW-/Wbs6^g7*:*sP GuNF 8D9h! W

> endstream endobj 1014 0 obj>] >> stream 4! kMqKfe9C ## `OFjB $ pg1a9K0*NL (1iIeA.+Y QKobJKg (f+N [cj>? s8JJl*@C7T nA> Yq^& Ru endstream endobj 1015 0 obj > ] >> поток 3uCBH64oT?Au&"UTQ$%=+W1a,[email protected]'nYU`6Ku!G^]*rZIb3o^gCTqs8NO_++O=_ gC,1[s8BiD,_$b

> endstream endobj 1018 0 obj > ] >> поток 4/cdXOg686W(Dr9&REJ]"Cu187Y endstream endobj 1019 0 obj > ] >> поток 4&0ET-4K8E [LN9[!W

> endstream endobj 1020 0 obj > ] >> поток 3uCBpct7h7ki*h]4A jXYP7o&0^Uat^[*iu!'gY

> endstream endobj 1021 0 obj > ] >> поток 4'!M"MgKR-:96d-:9o(#Y%1#ftAOPlQE/(GZt$Ll_C>%>G^Ls4Cb7(d%bH)f:B1 Y7AGS) +91ihYetts! .Y

> endstream endobj 1022 0 obj > ] >> поток .tf+>IhPpO^5tBLYIEA %phVY_f"H, #659

> endstream endobj 1026 0 obj>] >> stream .t ] F12 '+$ ,. [email protected]#`FA _*! [email protected] $ T#Yf $ [email protected]" Ks00BGrkH> [, _ $ b

> endstream endobj 1027 0 obj>] >> stream .t ] F12 '+$ 1 "3 ([email protected]#t5%-C`[email protected]:> 0Z,%[email protected]> DV $ kV-FtfAHK [_8R5Q

> endstream endobj 1028 0 obj>] >> stream .t ] D.5W6 N35C2'X> 41, L5`@,/j`9ik] qA6`HUqGnFss8NKds8T => s8U_0huWm $

> endstream endobj 1029 0 obj>] >> stream .t]#[email protected]#=: k+lO $ 7Rgp3 "rW. _ LMU%L)^0mK+'I6s5: d'+'u _" $ o! 22nA2> J! endstream endobj 1030 0 obj > ] >> поток .t]#[email protected]=%[k+lO$7Rgp3VA]koL]@C,$lFKonCTGls7g#T&-)VJ$m5NI0Z.i1!"]

> endstream endobj 1031 0 obj > ] >> поток .t]#[email protected]=%[k+lO$7Rgp3BFGb($31#6(iTHRaC"j'[email protected],=?li_$lD5/ pgCpn!") ]/

> endstream endobj 1032 0 obj > ] >> поток .t][email protected]=%[k+lO$7Rgp"[email protected] 7j$o%_YphVX5^L&ap1BRm^otuLps6mL 0TZ8&-

> endstream endobj 1033 0 obj>] >> stream .t] $ NmFEHjB $ p`RZW`+) & R! E) :( Q-a3O [$ m5Ft%>, [email protected] -WL = h " Un8'fYrjZBk) ur5,

> endstream endobj 1034 0 obj > ] >> поток .t]$NB5U.^,.nMMTZiA7A7e:[email protected](DB':]B`iK/+5Zs7`f,Us?)Wo8[LJ,cR%3WrtT :LF ._%gJC jBF) D3? c [M*#LAK! endstream endobj 1035 0 obj>] >> stream .t] $ NB5U.^,. nMMTZiA9aNu /) [email protected]$ ig2E "q3`r =) [email protected]'MXiL: 8Va endstream endobj 1036 0 obj>] >> поток .t]$NB5U.^,.nMMTZiA7A7e&6(ljAAPacSHG^.2a?X(HYHYj&-)XH1DjR#rOs/3 =J&rr]*95T5Qh

> endstream endobj 1037 0 obj>] >> stream .t] #gn! s_O^8 = 7d#g] е[email protected]#gsIfs2,7! J, [1k1E s_ s84RlR ":" m & -2

> endstream endobj 1038 0 obj>] >> stream .t]#gB5g: `, .nMMTZiA9aO#m*#j endstream endobj 1039 0 obj>] >> stream .t]#gB5TK: O^6 & 2C.: [GA8" G%KMhnm> Vm =+5QC`l (cdi^5PP-oA0 endstream endobj 1040 0 obj>] >> поток .t]#gB5TK: O^6 & 2C, 7 (i1, L4#67 "mia Ye1fAV> j+ 92?F)^(*i9l'dFL(#0m?gtr_ JccPVs5ASq_1R7D!.Y

> endstream endobj 1043 0 obj>] >> stream .t]%9n+$ a & REJ C.: [GA8 "G%KQ^T/) (gQGs7e: c+H435^][email protected]/a%'A`] `@A (Gh rI = XqO> fQ5fH> Dr" qCLYY^D^! "]

> endstream endobj 1044 0 obj > ] >> поток /!h,K.GPMA#d35i2'X>41,L4#69>tbj^8IeJqa7)llC]`li6IlC`*@f'`[email protected]"K% ( kS`2B3Pus8EEE = p, 6R! 'gY

> endstream endobj 1045 0 obj > ] >> поток /!h,K1V4jD&REJC.:[GA8"G%KQ][email protected]%DfI"q7XoJ,ei*R0.K>iICn)$o%AS mtM5g „D1[6qVdOY>gs_n5Qh

> endstream endobj 1046 0 obj>] >> stream /!h-TnF6d&REJC.:[GA8"G%[email protected]]*ODJr)RmOSN)7p j> '& f & Bi] D "D /S (s7 [YbYTSGqrI[06"FpaXJ,

> endstream endobj 1049 0 obj>] >> stream /!hHMB6Zji,[email protected]&)lUh#o%a"[email protected]:Hi.rVuo'%6H6eS^n2K s ': 8] _ = dj-%F3LUJ , f endstream endobj 1050 0 obj>] >> поток /'Kf.:%`LdMqu? 4 (1`_cF a = ttDfDkX`)+" `rs6nm^Q,

> endstream endobj 1053 0 obj > ] >> поток /!hKZLOO81"3([email protected]#h,UfTDu]EX! endstream endobj 1054 0 obj > ] >> поток /!hKZcK7Q?1"3([email protected](UfTDu) [/e^"YSn" s+92f [r#$ [email protected], r] s9d *9! 1'j1 $ nQOFY1IYJ61?%'Ml: ol, ROL4Jlgbo: j: I%[email protected]' qJJ $ ZDbK+QrB ! $ D

> endstream endobj 1055 0 obj>] >> stream /!hKZcK7Q>)-t=dC.:[IA8"DQCe2j80QX4+USE endstream endobj 1056 0 obj>] >> stream /! hKRVfO & oO^8 jS+#"qUUsrX: pU & 0N_G7 +YVj1 '? JG] l & .jN*_0YVH/XpVR61 $] 5L $ O> $ 8 &-

> endstream endobj 1057 0 obj>] >> stream /!hKRcKI]@,.nMMTbYgCaNTP(UfTDu+gBQR endstream endobj 1058 0 obj>] >> stream /!hKRcKI]@,.ndueECcA8"G%KNB.PQGZ8::i ]) F5PG*5%#2-L endstream endobj 1059 0 obj>] >> поток /! HGFLNF`PO^6 & 2C, 7 (i1, L4#67 'bEQID`L-e1j63A> /^& 3KeXGmEIJ, eJhdZKA#" TRA/i5fZT, T. $ Qn, HauOeC5 [)@. 2^k/h! 1s, h9N1'386AO [email protected]

> endstream endobj 1062 0 obj>] >> stream /!hH2:=)FR,[email protected]#h,VH4apj,r!(.MX-_*#/k]pfL+&0#d9fDklreO*PO $ i'kk`SS: XlT8 [I*-t*e/SGfrrtbcSBFa)+D: `SpR) KuoHBKgpd? 7#Q

> endstream endobj 1063 0 obj>] >> stream .u5'.cH%3AO^6 & 2C.: [GA8 "G%KNB/9mRC4a`j7Em! rr Z1) hd! L"-/+! 'g

> endstream endobj 1064 0 obj>] >> stream /!hH2SWH9a,[email protected]#m*#d-1Qgl-sX3%LCJ ". = mns8KN +Jc Yc3: 6Js5lq (Xr. [kli7" [email protected] ^] 4 = Z?, 9XH0PeH'rGi, NrW "& B

> endstream endobj 1065 0 obj>] >> stream /! hH ": endstream endobj 1066 0 obj>] >> stream .u5 '& cGLj endstream endobj 1067 0 obj>] >> stream .u5 (9Vdp4 = jB [email protected]` +) & a*LTbYgCY2iZ) 40/n5R2J7 endstream endobj 1068 0 obj>] >> поток .u5 (1LL _! '#d35i2'X> 41, L4#67 Le?-' 20G-hEbU, "/+U9 $ 2# s8V [6^nF+ Fk "@sHfDkm55lf]^/2Ejjs8Rg> AkOB+ [email protected]*EI" j!) i &: I#Оценка на дифузионната константа на протеин въз основа на броя на аминокиселините - Биология, [nobr] [H1toH2]

Спектри на абсорбция на биологични молекули

Протеини

Протеините не се абсорбират във видимата дължина на вълната, освен ако нямат протезна група (например Fe 2+) или неестествена аминокиселина. Въпреки това, аминокиселините триптофан, тирозин и цистеин абсорбират светлина в UV дължината на вълната:

Фигура 5.3.1:Абсорбция на триптофан

  • Триптофанът има пик на абсорбция при 280 nm в UV диапазона
  • Това е полезна дължина на вълната за количествено определяне на абсорбцията на триптофан
  • Тъй като абсорбцията е пропорционална на концентрацията, това е полезен начин за количествено определяне на концентрацията на протеини (за протеини, съдържащи Trp)

Нуклеинова киселина

Ароматните пръстени в основите на нуклеинови киселини също абсорбират в UV диапазона:

Фигура 5.3.2: абсорбция на dAMP

  • Всяка ДНК и РНК база има малко по-различен абсорбционен спектър
  • 260 или 280 nm е типично полезна дължина на вълната за наблюдение на концентрацията на нуклеинови киселини

Имайте предвид, че пробите от нуклеинови киселини и протеини могат да абсорбират и при 280 nm, следователно пробите от биологични молекули трябва да бъдат чист за да се определи количествено с помощта на UV абсорбционна спектроскопия (всяка замърсена нуклеинова киселина в протеинова проба ще увеличи видимата абсорбция, подобно на замърсяващите протеини в проба от нуклеинова киселина).


Методи

Ковариация между равновесните честоти

За ковариацията между равновесните честоти, показани на Фигура 1, бяха избрани случайни места от набора от протеини за подравняване на базата данни Pfam 29.0 30. За всяко от тези състояния, равновесните честоти за всяка двойка аминокиселини се екстрахират, като се използва претегляне на последователността, разработено от Henikoff и Henikoff. 54 Бяха взети предвид само подравнявания, по-големи от 100 места с повече от 100 последователности, и места с пропуски в над 50% от (претеглените) последователности бяха изключени. Тези равновесни честоти бяха използвани за изчисляване на обменните способности (фиг. 2), използвайки уравнение (5).

Ефективен брой достъпни аминокиселини и съответната скорост на заместване

За стандартни модели на заместване (например, Dayhoff, WAG, JTT, Blossum62, LG), публикуваните равновесни честоти бяха използвани за изчисляване на ефективния брой достъпни аминокиселини, използвайки уравнение. (6). Общият процент на заместване спрямо неутралния процент също се изчислява с помощта на тези равновесни честоти, използвайки (7) къде се изчислява с уравнение (3) като се използва броят на кодоните, кодиращи всяка аминокиселина (дх) да изчисля , и се изчислява въз основа на K80 нуклеотиден модел ( ). 55 Изчисленията с CAT моделите 36 бяха извършени по подобен начин, осреднявайки по набора от модели за клас на обекта. Всяка точка в Pfam набор 30 представлява средната стойност за едно подравняване на протеин.

Еволюционни симулации

(8)

Започвайки с произволна последователност от кодони (с изключение на стоп кодони), скоростта на всички възможни замествания с една основа се изчислява с помощта на уравнение. 2, използвайки нуклеотидния модел K80 ( ). 55 Времето беше удължено със сума, избрана от експоненциално разпределение въз основа на сумата от процентите на заместване, докато заместването беше прието пропорционално на относителните проценти. Симулациите бяха оставени да достигнат състояние на баланс на мутационно плаване -селекция, при което селективното налягане за повишена стабилност беше в баланс с много по -големия брой дестабилизиращи мутации. След тази точка всички резултати бяха получени със симулации, при които годността на протеина претърпя случайни безпристрастни флуктуации. Симулациите бяха напълно прозрачни, което означава, че времето и естеството на всяко заместване, моментните скорости на заместване и моментните равновесни честоти на всяко място бяха достъпни.


Оценка на дифузионната константа на протеин въз основа на броя на аминокиселините - Биология

Въпреки усилията през последния половин век, все още има нужда от международно хармонизирани методи и данни. Всъщност, както е описано в Глава 1, разработването на нови методи за анализиране на специфични компоненти на енергийните макронутриенти увеличи сложността и направи тази нужда по-голяма от всякога.

Тази глава обсъжда често използваните аналитични методи за протеини, мазнини и въглехидрати и дава препоръки относно предпочитаните методи за текущото състояние на техниката и наличните технологии. Отбелязват се и методи, които продължават да бъдат приемливи, когато предпочитаните методи не могат да се използват. Аналитичните методи за алкохол, който може да бъде значителен източник на енергия в някои диети, полиоли и органични киселини не са обсъждани и следователно не се правят препоръки за методите.

2.1 АНАЛИТИЧНИ МЕТОДИ ЗА ПРОТЕИНИ В ХРАНИТЕ

В продължение на много години съдържанието на протеини в храните се определя въз основа на общото съдържание на азот, докато методът Kjeldahl (или подобен) се прилага почти повсеместно за определяне на съдържанието на азот (AOAC, 2000). След това съдържанието на азот се умножава по коефициент, за да се достигне съдържанието на протеин. Този подход се основава на две допускания: че въглехидратите и мазнините в храната не съдържат азот и че почти целият азот в храната присъства като аминокиселини в протеините. Въз основа на ранните определения средното съдържание на азот (N) в протеините е около 16 %, което доведе до използването на изчислението N x 6,25 (1/0,16 = 6,25) за превръщане на съдържанието на азот в съдържание на протеин.

Това използване на един фактор, 6.25, е объркано от две съображения. Първо, не целият азот в храните се намира в протеините: той също се съдържа в различни количества от други съединения, като свободни аминокиселини, нуклеотиди, креатин и холин, където се нарича непротеинов азот (NPN). Само малка част от NPN е налична за синтеза на (неесенциални) аминокиселини. Второ, съдържанието на азот в специфични аминокиселини (като процент от теглото) варира в зависимост от молекулното тегло на аминокиселината и броя на азотните атоми, които съдържа (от един до четири, в зависимост от въпросната аминокиселина). Въз основа на тези факти и различните аминокиселинни състави на различните протеини, съдържанието на азот в протеините всъщност варира от около 13 до 19 процента. Това би се равнявало на коефициенти на преобразуване на азот, вариращи от 5,26 (1/0,19) до 7,69 (1/0,13).

В отговор на тези съображения Джоунс (1941) предлага N x 6.25 да бъде изоставен и заменен с N x фактор, специфичен за въпросната храна. Тези специфични фактори, които сега се наричат ​​“Jones фактори ”, са широко възприети.Факторите на Джоунс за най -често консумираните храни варират от 5,18 (ядки, семена) до 6,38 (мляко). Оказва се обаче, че повечето храни с висок дял азот като NPN съдържат относително малки количества от общия N (Merrill and Watt, 1955 и 1973). [4] В резултат на това диапазонът от фактори на Джоунс за основните източници на протеин в диетата е по-тесен. Коефициентите на Джоунс за животински протеини като месо, мляко и яйца са между 6,25 и 6,38, тези за растителните протеини, които доставят значителни количества протеин в диетите, базирани на зърнени култури/бобови растения, обикновено са в диапазона от 5,7 до 6,25. Използването на фактор от висок клас (6.38) спрямо 6.25 увеличава видимото съдържание на протеин с 2 процента. Използването на специфичен коефициент от 5,7 (Sosulski и Imafidon, 1990) вместо общия коефициент от 6,25 намалява видимото съдържание на протеин с 9 % за специфични храни. На практика обхватът на разликите между общия коефициент от 6,25 и факторите на Джоунс е по -тесен, отколкото изглежда в началото (около 1 %), особено при смесените диети. Таблица 2.1 дава примери за факторите на Джоунс за избор на храни.

Тъй като протеините са изградени от вериги от аминокиселини, свързани с пептидни връзки, те могат да бъдат хидролизирани до съставните им аминокиселини, които след това могат да бъдат измерени чрез йонообменна, газо-течна или високоефективна течна хроматография. Тогава сумата от аминокиселините представлява протеиновото съдържание (тегловно) в храната. Това понякога се нарича "протеин от истината"#147. Предимството на този подход е, че не изисква никакви предположения или познания нито за съдържанието на NPN в храната, нито за относителните пропорции на специфични аминокиселини - като по този начин се премахват двата проблема с използването на общ N x a коефициент на конверсия. Недостатъкът му е, че изисква по-сложно оборудване от метода на Келдал и по този начин може да бъде извън капацитета на много лаборатории, особено тези, които извършват само периодични анализи. В допълнение, опитът с метода е важен, някои аминокиселини (напр. съдържащите сяра аминокиселини и триптофан) са по-трудни за определяне от други. Въпреки сложността на анализа на аминокиселини, като цяло има сравнително добро съгласие между лабораториите и методите (King-Brink и Sebranek, 1993).

ТАБЛИЦА 2.1
Специфични фактори (Джоунс) за превръщането на съдържанието на азот в съдържание на протеин (избрани храни)

Източник: Адаптиран и модифициран от Merrill and Watt (1973).

  • храни, използвани като единствен източник на хранене, като например адаптирано мляко за кърмачета
  • храни/формули, предназначени специално за специални диетични условия
  • нови храни.

2.2 АНАЛИТИЧНИ МЕТОДИ ЗА МАСЛОТИ В ХРАНАТА

Може би има повече съгласие относно стандартизираните методи за анализ на мазнини, отколкото на протеини и въглехидрати. Повечето мазнини в диетата са под формата на триглицериди (три мастни киселини, естерифицирани до гръбнака на глицероловата молекула). Има и неглицеридни компоненти като стероли, напр. холестерол. Въпреки че има значителен интерес към ролята на тези неглицеридни компоненти в метаболизма, те не са важни източници на енергия в храната (FAO, 1994).

Има приети AOAC гравиметрични методи за сурови мазнини, които включват фосфолипиди и восъчни естери, както и малки количества обезмаслен материал (AOAC, 2000). Общата мазнина може да бъде изразена като триглицеридни еквиваленти, определени като сума от отделни мастни киселини и изразени като триглицериди (FAO, 1994). Този метод е задоволителен за определяне на мазнините в голямо разнообразие от храни.

1) За енергийни цели се препоръчва мазнините да се анализират като мастни киселини и да се изразяват като еквиваленти на триглицериди, тъй като този подход изключва восъците и фосфатното съдържание във фосфолипидите, нито един от които не може да се използва за енергия (James, Body and Smith, 1986 ).

2) Гравиметричен метод, макар и по -малко желателен, е приемлив за целите на енергийната оценка (AOAC, 2000).

2.3 АНАЛИТИЧНИ МЕТОДИ ЗА ВЪГЛЕХИДРАТИ В ХРАНИТЕ

ФАО/СЗО проведе експертна консултация по въглехидратите през 1997 г. Докладът от тази среща (FAO, 1998) представя подробно описание на различните видове въглехидрати и преглед на методите, използвани за анализ, който е обобщен концептуално в следващите параграфи. Други препоръки от консултацията от 1997 г., напр. номенклатурата на въглехидратите, бяха разгледани от настоящите участници в техническия семинар.

Общото съдържание на въглехидрати в храните в продължение на много години се изчислява чрез разлика, а не се анализира директно. При този подход останалите съставки в храната (белтъчини, мазнини, вода, алкохол, пепел) се определят индивидуално, сумират се и се изваждат от общото тегло на храната. Това се нарича общ въглехидрат чрез разлика и се изчислява по следната формула:

100 - (тегло в грамове [протеин + мазнини + вода + пепел + алкохол] в 100 г храна)

Трябва да е ясно, че оценените по този начин въглехидрати включват фибри, както и някои компоненти, които не са строго казано въглехидрати, напр. органични киселини (Merrill and Watt, 1973). Общият въглехидрат може също да бъде изчислен от сумата от теглата на отделните въглехидрати и фибрите, след като всеки е бил директно анализиран.

Наличните въглехидрати представляват онази фракция от въглехидрати, която може да бъде усвоена от човешки ензими, се абсорбира и влиза в междинния метаболизъм. (Не включва диетични фибри, които могат да бъдат източник на енергия едва след ферментацията - вижте следващите подраздели.) Наличните въглехидрати могат да бъдат получени по два различни начина: те могат да бъдат оценени чрез разлика или да бъдат анализирани директно. [6] За да се изчислят наличните въглехидрати чрез разлика, количеството диетични фибри се анализира и изважда от общия въглехидрат, като по този начин:

100 - (тегло в грамове [протеин + мазнини + вода + пепел + алкохол + диетични фибри] в 100 г храна)

Това дава приблизителното тегло на наличните въглехидрати, но не дава индикация за състава на различните захариди, съдържащи налични въглехидрати. Алтернативно, наличните въглехидрати могат да бъдат получени чрез сумиране на анализираните тегла на отделните налични въглехидрати. И в двата случая наличният въглехидрат може да бъде изразен като теглото на въглехидрата или като монозахаридни еквиваленти. За обобщение на всички тези методи вижте Таблица 2.2.

Диетичните фибри са физиологична и хранителна концепция, свързана с онези въглехидратни компоненти на храни, които не се усвояват в тънките черва. Диетичните фибри преминават неразградени от тънките черва в дебелото черво, където могат да бъдат ферментирани от бактерии (микрофлората), като крайният резултат са променливи количества късоверижни мастни киселини и няколко газове като въглероден диоксид, водород и метан. Късоверижните мастни киселини са важен пряк източник на енергия за лигавицата на дебелото черво, те също се абсорбират и влизат в междинен метаболизъм (Cummings, 1981).

ТАБЛИЦА 2.2
Общ и наличен въглехидрат

По разлика: 100 - (тегло в грамове [протеин + мазнини + вода + пепел + алкохол] в 100 г храна)
Чрез директен анализ: тегло в грамове (моно- + дизахариди + олигзахариди + полизахариди, включително фибри)

По разлика: 100 - (тегло в грамове [протеин + мазнини + вода + пепел + алкохол + фибри] в 100 g храна)
Чрез директен анализ: тегло в грамове (моно- + дизахариди + олигозахариди + полизахариди, с изключение на фибри)*

* Може да се изрази като тегло (безводна форма) или като еквиваленти на монозахаридите (водна форма, включително вода).

Химически диетичните фибри могат да включват: целулоза, хемицелулоза, лигнин и пектини от стените на клетките, резистентно нишесте и няколко други съединения (виж Фигура 2.1). Тъй като се научи повече за влакната, бяха разработени различни методи за анализ. Много от тях измерват различни компоненти на влакното и по този начин дават различни определения и стойности за него. Три метода са имали достатъчно съвместни тестове, за да бъдат общоприети от такива органи като AOAC International и Bureau Communautaire de Reference (BCR) на Европейската общност (EC) (FAO, 1998): ензимният, гравиметричен метод AOAC (2000) - Prosky (985.29) ензимният химически метод на Englyst и Cummings (1988) и ензимният химически метод на Theander и Aman (1982). Монро и Бърлингейм (1996) обаче посочват, че се прилагат най-малко 15 различни метода за определяне на стойностите на диетичните фибри, използвани в таблиците за състава на храните. Публикацията им и докладът на ФАО/СЗО относно въглехидратите в храненето на хората (ФАО, 1998 г.) обсъждат тези въпроси по -подробно. Ефектът от наличието на такова разнообразие от методи за диетични фибри, всеки от които дава малко по -различна стойност, влияе не само върху стойностите в таблиците за състава на храните за фибри сами по себе си, но и върху разликите в наличните въглехидрати.

1) Наличните въглехидрати са полезна концепция за енергийна оценка и трябва да бъдат запазени. Тази препоръка е в противоречие с експертната консултация през 1997 г., която одобри използването на термина "#147гликемичен въглехидрат"##147 за означаване на "#147 осигуряване на въглехидрати за метаболизъм"#148 (ФАО, 1998). Настоящата група изрази опасения, че "гликемичен въглехидрат" може да бъде объркан или дори приравнен с концепцията за "гликемичен индекс", който е индекс, който описва относителния отговор на кръвната глюкоза към различни “налични въглехидрати”. Терминът "#147 наличен"#148 изглежда предава адекватно концепцията за "#147 осигуряване на въглехидрати за метаболизъм"#148, като същевременно избягва това объркване.

2) Въглехидратите трябва да се анализират по метод, който позволява определяне както на наличните въглехидрати, така и на диетичните фибри. За целите на енергийната оценка, стандартизиран, директен анализ на наличните въглехидрати чрез сумиране на отделни въглехидрати (Southgate, 1976 Hicks, 1988) се предпочита пред оценката на наличните въглехидрати чрез разлика, т.е.общ въглехидрат чрез разлика минус диетични фибри. Това позволява отделянето на моно- и дизахариди от нишестета, което е полезно при определяне на енергийното съдържание, както е обсъдено в глава 3.

3) Определянето на наличния въглехидрат чрез разлика се счита за приемливо за целите на енергийната оценка за повечето храни, но не и за нови храни или храни, за които трябва да се направи твърдение за намалено енергийно съдържание. В тези случаи трябва да се извърши стандартизиран, директен анализ на наличните въглехидрати.

4) “Диетичните фибри” са полезна концепция, която е позната на потребителите и трябва да се запази на етикетите на храните и в таблиците на храните. Тъй като физическата характеристика на разтворимост/неразтворимост не корелира стриктно с ферментируемост/неферментируемост, разликата между разтворими и неразтворими фибри не е от стойност при енергийната оценка, нито е от стойност за потребителя.

5) Анализът AOAC (2000) - Prosky (985.29) или подобен метод трябва да се използва за анализ на диетичните фибри.

6) Тъй като диетичните фибри могат да бъдат определени чрез редица методи, които дават различни резултати, когато не се използва методът на Проски, използваният метод трябва да бъде посочен и стойността да бъде идентифицирана чрез тагове INFOODS [7] (Klensin et al., 1989 ). Освен това методът трябва да бъде идентифициран с етикета в таблиците за състава на храните.

7) Необходими са допълнителни изследвания и научен консенсус, за да се разработят стандартизирани методи за анализ на устойчиво нишесте.

Фигура 2.1 - Диетични фибри: съставки и свързани полизахаридни фракции


2 РЕЗУЛТАТА

Ние изследвахме поведението на смеси polyR/polyU и polyK/polyU, като използвахме като молекулярни модели пет остатъка дълги аргининови и лизинови пептиди (R5 и К.5, съответно) заедно с пет остатъка дълги РНК фрагменти на полиуридилова киселина (U5). Този избор е оправдан от няколко фактора: (а) добрата точност на силовите полета от последно поколение при възпроизвеждане на структурния ансамбъл от малки олигонуклеотиди, 22 (б) потенциалните трудности при вземането на проби, свързани с по-бавната конформационна динамика на дълги пептиди/олигонуклеотиди 23 и, най -важното, в) експерименталното наблюдение, че диференциалното поведение на polyR/polyU и polyK/polyU не зависи от молекулния размер. 16

Първо характеризирахме относителния афинитет на R5 и К.5 с теб5 в силно разредени условия чрез извършване на безпристрастни MD симулации на единична пептидна верига заедно с една олигонуклеотидна верига. MD траектории (вж. Методи) разкриват множество събития на свързване/развързване, въпреки че кинетичните затруднения възпрепятстват точното определяне на термодинамичната стабилност на пептидните/нуклеотидните комплекси, особено в случая на R5/U5 система, на микросекундната времева скала (Фигура 1(а), (б)). За да преодолеем тези трудности при вземане на проби, ние разчитахме на REST2 хамилтонов метод за обмен на реплики (вижте Методи), за който е доказано, че значително ускорява конформационното вземане на проби за солватирани биомолекули. 24 Приемайки този подход, можем надеждно да оценим стабилността на пептидните/олигонуклеотидните комплекси, като определим профила на свободната енергия (FEP) като функция на повърхността на междумолекулното взаимодействие и за двата R5/U5 и К.5/U5 (Фигура 1(в)). И двата профила показват минимум на свободна енергия, съответстващ на несвързани състояния (повърхност на взаимодействие = 0) и голям басейн, свързан с различни структурно-хетерогенни комплекси, както се очаква за динамично, електростатично задвижвано взаимодействие между две гъвкави биомолекули. Сравнението на FEP показва, че при силно разредени условия R5 се свързва с U5 по-силно от К5 и образува комплекси, характеризиращи се с по -голяма повърхност на взаимодействие, както вече беше загатнато от безпристрастните симулации. По-количествен анализ на REST симулациите предостави груба оценка на сложните константи на дисоциация, които се различават с повече от един порядък (Kд = 23 μM за R5/U5, и Кд = 850 μM за K5/U5, вижте Методи).

След това се опитахме да характеризираме молекулярните взаимодействия в условия, имитиращи плътните протеин / РНК коацервати. За съжаление, действителният молекулен състав на polyK/polyU или polyR/polyU кондензирани фази по отношение на съотношението РНК/протеин и съдържанието на вода тепърва ще се определя експериментално. Симулациите на съвместно съществуване на фази 25, 26 по принцип биха могли да осигурят достъп до тази информация, но техните приложения на атомистично ниво биха изисквали непосилни изчислителни усилия дори в случай на малки пептиди/олигонуклеотиди. За да заобиколим тази трудност, решихме да се съсредоточим тук върху R5/U5 и К.5/U5 смеси с молекулно съотношение 1: 1 и за характеризиране на тяхното поведение в диапазон от концентрации, сравними с тези, определени за биомолекулярни кондензати на модела in vitro. Поради тази причина симулирахме смеси от пептид/олигонуклеотид с биомолекулни плътности от приблизително 125, 250 и 500 mg/ml, които съответстват на различни обемни фракции за опаковане (Фигура 2(a)-(c), Таблица S1). Дори при тези силно претъпкани условия пептидите и нуклеотидите образуват динамични междумолекулни контакти, без образуване на необратими комплекси (Фигура S1). Първо проверихме цялостното подреждане на биомолекулите в различните системи чрез определяне на радиалната функция на разпределение (RDF) на междумолекулните разстояния между всички биомолекулни тежки атоми (Фигура 2 (d)-(f)). Сравнението на тези междумолекулни RDF с разпределенията, съответстващи на случайни подредби, разкрива забележими привличания между биомолекулите, независимо от концентрацията и естеството на пептидите. Тези благоприятни взаимодействия водят до повишена средна локална плътност в нанометровата скала, която е особено очевидна при по -ниски концентрации и по -изразена за R5/U5 системи, което предполага по -силно междумолекулно свързване. За да разчленим молекулярните движещи сили, след това анализирахме средния брой контакти протеин-протеин, протеин-РНК и РНК-РНК на молекула (вж. Методи и Фигура 2 (g)-(i)). Във всички системи хетеротипните взаимодействия между пептиди и олигонуклеотиди представляват най-големия принос за междумолекулните контакти, както се очаква поради електростатичното привличане между противоположно заредените части. Следователно хомотипните взаимодействия играят по-ограничена роля. По-специално, контактите протеин-протеин са изключително ограничени във всички смеси, поради електростатичните отблъсквания между положително заредените пептиди. Този ефект е по-слабо изразен в случай на взаимодействия РНК-РНК, които представляват значителна част от междумолекулните контакти, вероятно поради по-малката плътност на заряда на U5 олигонуклеотиди, които са по -големи и имат по -малък нетен заряд от R55 пептиди. Независимо от това, електростатичните взаимодействия не могат да обяснят по -високата склонност на взаимодействие на polyR по отношение на polyK. Хомотипните полиР-полиР контакти наистина са по-чести от полиК-полиК тези при всички концентрации, както се очаква поради добре познатата тенденция на страничните вериги на аргинин да образуват благоприятни взаимодействия при подреждане. Още по-поразително е, че Р5 пептидите показват значително по -висока склонност към свързване на олигонуклеотиди U5 при всички концентрации, дори ако разликата между броя на хетеротипните контакти е смекчена в по -плътни, по -претъпкани системи (

50% относително увеличение при 125 mg/ml по отношение на

25% до 500 mg/ml). След това оценихме подвижността на пептидни и олигонуклеотидни вериги в изследваните системи, като оценихме коефициентите на дифузия за различните видове при различни концентрации (Фигура 2 (j)-(l)). Резултатите показват, че молекулярната дифузия е силно зависима от концентрацията, тъй като коефициентите на дифузия намаляват приблизително с два порядъка между смесите при 125 mg/ml и тези при 500 mg/ml. Извън тази обща тенденция, анализът показва, че олигонуклеотидите са малко по -малко подвижни от полипептидите, в съответствие с по -големия си размер и молекулно тегло. По-силните междумолекулни взаимодействия и по-високите локални плътности, наблюдавани в R5/U5 системите забавят дифузията на всичките си компоненти с коефициент на

2 по отношение на К5/U5 при еквивалентна концентрация.

За да получим по-задълбочен поглед върху микроскопичните детерминанти на взаимодействията протеин-РНК и да изясним различното поведение между аргинин и лизинови остатъци, първо разбихме приноса на групите на гръбнака и страничната верига към броя на контактите протеин-РНК (Фигура 3 (а), (б)). Този анализ показа, че опосредстваните от гръбнака хетеротипни взаимодействия са сходни за R5 и К.5 и че различната склонност към взаимодействие с олигонуклеотиди произхожда най-вече от контакти със структурно разнообразните странични вериги. По този начин се фокусирахме върху последното и определихме RDF между страничните пептидни вериги и различните химични групи в олигонуклеотидите, тоест фосфат, рибоза и основа (вж. Методи). Като цяло RDF, съответстващи на R5/U5 и К.5/U5 системите показват значителни разлики както в позицията, така и в интензитета на пиковете, което веднага предполага различни режими на свързване за страничните вериги на аргинин и лизин. И в двете системи директното взаимодействие с фосфатната група се характеризира с голям пик при <0,5 nm (Фигура 3 (c), (d) горен панел), който съответства на образуването на водородни връзки (H-връзки) между фосфатни кислороди и основните групи на страничните вериги (Фигура 3 (в), (г) вложки и долния панел). Забележително е, че средният брой едновременни Н-връзки, образувани от аргинин, е приблизително два пъти повече от тези, образувани от лизин. Тълкуването на взаимодействията на страничната верига с рибозата (Фигура 3 (д), (е) горен панел) е по -малко просто. Широкият пик между 0,4 и 0,7 nm, наблюдаван както за polyK, така и за polyR, показва различни режими на свързване, характеризиращи се с подобни разстояния, които могат да бъдат приписани на сложната форма на захарната група. И за двете странични вериги част от тези взаимодействия предполага образуването на Н-връзки с хидроксилната група на захарта (Фигура 3 (д), (е) вмъквания и долен панел). Обратно, RDF предполагат, че взаимодействията на аргинин и лизин с РНК бази се различават значително (Фигура 3 (g), (h) горен панел): докато лизинът представлява единичен пик на разстояние от

0,6 nm, съответстващо на Н-свързването с карбонилните кислороди на пръстена на нуклеобазата, страничните вериги на аргинин също показват алтернативен режим на свързване на по-малки разстояния, представляващ подреждане на нуклеобазата и плоската гуанидиниева група (Фигура 3 (g), ( з) вмъквания и долния панел), което напомня за взаимодействието на подреждане между аргинин и ароматни аминокиселини.

Предишният анализ подчерта, че както аргинин, така и лизин страничните вериги могат да образуват различни Н-връзки с различните химични групи на олигонуклеотиди. За да рационализираме различното поведение на polyR и polyK, така изчислихме средния брой Н-връзки, образувани едновременно от една аминокиселина, ограничавайки средната стойност до остатъци, които са в пряк контакт с polyU, за да намалим зависимостта й от плътността на системата (Фигура 4(а)). Този анализ разкрива, че всеки аргинин образува приблизително два пъти повече Н-връзки от страничните вериги на лизин. Този резултат не зависи от общата концентрация на системата и може да се дължи на структурните разлики между страничните вериги на аминокиселини и на наличието на повече водородни донорни атоми в аргининовите странични вериги. Освен това, гуанидиниевите групи могат да допринесат за междумолекулната контактна мрежа също чрез взаимодействие на подреждане с нуклеотидните бази, както се предлага от RDF. Средният брой на тези взаимодействия, образувани от всеки аргинин, е значително по-малък от броя на Н-връзките, но далеч не е незначителен (Фигура 4(b)). Следователно, двустранната и плоска странична верига на аргинин позволява едновременното образуване на по-голям и по-разнообразен набор от взаимодействия протеин-РНК от страничната верига на лизин. Тази мултивалентност е нагледно илюстрирана от някои представителни конформации, извлечени от MD траектории, където гуанидиниевите групи координират множество бази чрез Н-връзки и взаимодействия на подреждане (Фигура 4 (в), ляв панел) или мост. Всъщност могат да бъдат идентифицирани различни примери за гуанидиниеви групи, координиращи множество бази чрез водородни връзки и пи-пи взаимодействия (Фигура 4 (в), ляв панел) или образуващи мостови взаимодействия между фосфатни и базови групи (Фигура 4 (с), централна и десен панел).


Обяснете биохимичните доказателства за общия произход на организмите на Земята.

всички организми използват ДНК като генетичен материал

същите четири (нуклеотидни) бази съставляват ДНК във всички организми

броят на мутациите отразява разликите между организмите

всички организми използват един и същ генетичен код / ​​малки разлики

генетичният код е изроден/OWTTE

всички организми използват едни и същи 20 аминокиселини

функция на протеините, постоянна между видовете

примери за протеин/молекула (напр. хемоглобин, цитохром, хлорофил)

само живи организми са наблюдавани аминокиселини с лява ръка

въпреки че ще са налични аминокиселини с дясна ръка

само глюкоза/въглехидрати от дясната ръка, използвани в организмите

прилики в гликолизата/метаболитните пътища

всички използват РНК/същите ензими при транскрипция/транслация


Флуоресцентен анализ в биологията и медицината

Молекулярна биология: Международна поредица от монографии и учебници: Флуоресцентен анализ в биологията и медицината, том II обхваща многобройните приложения на флуоресценцията и фосфоресценцията. Тази книга обсъжда принципите на флуоресцентната поляризация, сравнението на методите за анализ на луминесценцията и директното измерване на времето на разпадане на флуоресценцията. Обсъждат се също фоторазлагането, сулфхидрилните съединения, определянето на първичната структура и флуоресцентното оцветяване. Този текст също обхваща анализа на пурини в хидролизати на нуклеинова киселина, формилтетрахидрофолат синтетаза и яйчникови хормони. Този том е ценен за химици, физици и биофизици, които възнамеряват да използват флуоресценция при изучаване на реакционните механизми и да изяснят структурата на сложните биополимери.

Молекулярна биология: Международна серия от монографии и учебници: Флуоресцентен анализ по биология и медицина, том II обхваща многото приложения на флуоресценцията и фосфоресценцията. Тази книга обсъжда принципите на флуоресцентната поляризация, сравнението на методите за анализ на луминесценцията и директното измерване на времето на разпадане на флуоресценцията. Фоторазлагането, сулфхидрилните съединения, определянето на първичната структура и флуоресцентното оцветяване също са обсъдени. Този текст също така обхваща анализа на пурини в хидролизати на нуклеинова киселина, формилтетрахидрофолат синтетаза и хормони на яйчниците. Този том е ценен за химици, физици и биофизици, които възнамеряват да използват флуоресценция при изучаване на реакционните механизми и да изяснят структурата на сложните биополимери.


Гледай видеото: Определяне съдържанието на токсични химични елементи в системата вода-биота-седименти (Февруари 2023).