طريقة استخراج غير متحللة لتوصيف التركيب الجزيئي لجزيئات الجليكوجين البكتيرية

Jun-Jiao Wang; Meng-Meng Wang; You-Wei He; Zhang-Wen Ma; Zi-Yi Wang; Rui Qiao; Xin-Le Tan; Qing-Hua Liu; Liang Wang

doi:10.3791/63016

يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية

مقالة منهجية

طريقة استخراج غير متحللة لتوصيف التركيب الجزيئي لجزيئات الجليكوجين البكتيرية

1.9K مشاهدات

⸱

DOI:

10.3791/63016

⸱

فبراير 18, 2022

Jun-Jiao Wang^*¹ , Meng-Meng Wang^*²^,³ , You-Wei He⁴ , Zhang-Wen Ma²^,³ , Zi-Yi Wang⁵^,⁶^,⁷ , Rui Qiao²^,³ , Xin-Le Tan⁵^,⁶ , Qing-Hua Liu⁸ , Liang Wang¹^,²

¹Department of Bioinformatics, School of Medical Informatics and Engineering, Xuzhou Medical University, ²Jiangsu Key Laboratory of New Drug Research and Clinical Pharmacy, School of Pharmacy, Xuzhou Medical University, ³Department of Pharmaceutical Analysis, School of Pharmacy, Xuzhou Medical University, ⁴Department of Biological Sciences, School of Life Sciences, Xuzhou Medical University, ⁵School of Chemistry and Molecular Biosciences, The University of Queensland, ⁶Centre for Nutrition and Food Sciences, Queensland Alliance for Agriculture and Food Innovation, The University of Queensland, ⁷Joint International Research Laboratory of Agriculture and Agri-Product Safety, College of Agriculture, Yangzhou University, ⁸State Key Laboratory of Quality Research in Chinese Medicines, Macau University of Science and Technology

^* These authors contributed equally

في هذه المقالة

ملخص

يتأثر هيكل الجليكوجين البكتيري بشكل كبير بطرق الاستخراج التي قد تؤدي إلى التحلل الجزيئي و / أو أخذ العينات المتحيزة. من الضروري تطوير طرق لتقليل هذه المشاكل. هنا ، تمت مقارنة أربع طرق استخراج باستخدام توزيع الحجم وتوزيع طول السلسلة كمعايير رئيسية لتقليل القطع الأثرية الاستخراج.

الملخص

حاليا ، توجد مجموعة متنوعة من طرق استخراج الجليكوجين ، والتي إما تلحق الضرر بالبنية المكانية للجليكوجين أو تستخرج الجليكوجين جزئيا فقط ، مما يؤدي إلى التوصيف المتحيز للبنية الجزيئية الدقيقة للجليكوجين. لفهم التغيرات الديناميكية لهياكل الجليكوجين والوظائف المتنوعة لجزيئات الجليكوجين في البكتيريا ، من الضروري عزل الجليكوجين بأقل قدر من التدهور. في هذه الدراسة ، تم عرض طريقة عزل الجليكوجين الخفيفة باستخدام ترسيب الماء البارد (CW) عبر الطرد المركزي الفائق لتدرج كثافة السكر (SDGU-CW). كما تم إجراء طريقة حمض ثلاثي كلورو أسيتيك التقليدية (TCA) وطريقة هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH) للمقارنة. تم استخدام سلالة معملية شائعة الاستخدام ، الإشريكية القولونية BL21 (DE3) ، ككائن حي نموذجي في هذه الدراسة لأغراض العرض التوضيحي. بعد استخراج جزيئات الجليكوجين باستخدام طرق مختلفة ، تم تحليل هياكلها ومقارنتها من خلال كروماتوغرافيا استبعاد الحجم (SEC) لتوزيع حجم الجسيمات والرحلان الكهربائي الشعري بمساعدة الفلوروفور (FACE) لتوزيعات طول السلسلة الخطية. وأكد التحليل أن الجليكوجين المستخرج عن طريق SDGU-CW كان له تحلل ضئيل.

المقدمة

الجليكوجين عبارة عن عديد السكاريد شديد التفرع يتكون من بقايا الجلوكوزيل وأيضا كمية صغيرة ولكنها كبيرة من البروتينات ، حيث ترتبط جميع بقايا الجلوكوزيل معا عبر روابط α-1،4-جليكوسيدية في سلاسل خطية وروابط α-1،6-جليكوسيدية عند نقاط التفرع¹. ينقسم هيكل جزيئات الجليكوجين بشكل عام إلى ثلاثة تسلسلات هرمية: 1) قلة قليلة السلسلة قصيرة السلسلة ، 2) جزيئات β كروية (قطرها ~ 20 نانومتر) ، و 3) جزيئات α كبيرة على شكل وردة مجمعة معا بواسطة β جسيمات ، يتراوح قطرها تقريبا حتى 300 نانومتر. في الآونة الأخيرة ، وجد أن جزيئات الجليكوجين α لها حالتان هيكليتان في حقيقيات النوى ، أي حالة هشة وحالة مستقرة. هنا ، تعني الهشاشة تف....