1. إنتاج البروتين وتنقية
- بناء متجه التعبير
ملاحظة: في هذه الدراسة ، تعمل جينات DgpA و DgpB و DgpC من ميكروبات الأمعاء البشرية ، سلالة PUE ، كنظام نموذجي. تتضمن الخطوة الأولى استخدام البلازميدات التعبيرية لإنتاج البروتينات المؤتلفة المقابلة.
- احصل على تسلسل مجموعة الجينات DgpA / B / C (GenBank: LC422372.1) من NCBI. بعد ذلك ، قم بتصنيع الحمض النووي DgpA / B / C تجاريا واستنساخ جينات DgpA و DgpB و DgpC بشكل فردي في ناقل pET-28a معدل ، والذي سينتج البروتين المستهدف باستخدام N - terminal SUMO و 6×علامته (علامة His-SUMO) 28.
- قم بتحويل كل من بلازميدات DgpA أو DgpB أو DgpC إلى بكتريا قولونية BL21 (DE3) خلايا مختصة. بعد ذلك ، زراعة البكتيريا في وسط LB مع 50 ميكروغرام / مل كاناميسين عند 37 درجة مئوية.
- أضف 0.2 ملي مولار IPTG إلى الوسط عندما تصل الكثافة البكتيرية (OD600) إلى 0.6. استزراع البكتيريا عند 16 درجة مئوية لمدة 16 ساعة.
- جهاز طرد مركزي لكل من DgpA و DgpB و DgpC يعبر عن الثقافة البكتيرية عند 4,000 × جم لمدة 20 دقيقة عند 4 درجات مئوية. أعد تعليق حبيبات الخلية في 20 مل من Buffer A (الجدول 1) لكل 1 لتر من الثقافة البكتيرية.
- تنقية البروتين
ملاحظة: تعتبر الكميات الكافية عالية النقاء من الإنزيمات المؤتلفة ضرورية للتوصيف الوظيفي ودراسات البيولوجيا الهيكلية. يشكل DgpB و DgpC مركبا بروتينا مستقرا (يشكل تلقائيا مركب DgpB / C أثناء إجراء التحلل) للوظيفة10،26. ثم يتم إجراء تنقية بروتين DgpA ومركب DgpB / C.
- أضف 1 ملي مولار PMSF إلى إعادة التعليق البكتيري. امزج المعلق البكتيري DgpB و DgpC من الخطوة 1.1.4 معا ثم قم بتحلل التعليق البكتيري DgpA أو خليط DgpB و DgpC (لتشكيل مركب DgpB / C وظيفي) باستخدام معطل الخلايا بالموجات فوق الصوتية.
- جهاز الطرد المركزي للمحللات البكتيرية عند 48,000 × جم لمدة 40 دقيقة عند 4 درجات مئوية. احتفظ بالمادة الطافية التي تحتوي على البروتين وتخلص من الحبيبات البكتيرية.
- قم بتنقية مركب DgpA أو DgpB / C من المادة الطافية باستخدام عمود كروماتوغرافيا تقارب النيكل (Ni-NTA). قم بإزالة البروتينات المرتبطة عن طريق تطبيق تدرج تركيز إيميدازول من 0 إلى 50٪ باستخدام Buffer A و Buffer B (الجدول 1) في جهاز تنقية ÄKTA.
- خذ 10 ميكرولتر من العينات المخففة واخلطها مع 2 ميكرولتر من صبغة البروتين 5 × ، ثم قم بإجراء الرحلان الكهربائي SDS-PAGE عند 220 فولت لمدة 45 دقيقة باستخدام نظام الرحلان الكهربائي الرأسي ، متبوعا بتلوين Coomassie Blue لتصور نطاقات البروتين. جمع الكسور التي تحتوي على DgpA أو مركب DgpB / C بناء على تحليل SDS-PAGE للاستخدام في المستقبل.
ملاحظة: يهاجر نطاق DgpA (44 كيلو دالتون) بعلامة His-SUMO (17 كيلو دالتون) عند حوالي 61 كيلو دالتون (الشكل 2 دالتون) ، بينما يهاجر DgpC (33 كيلو دالتون) بعلامة His-SUMO (17 كيلو دالتون) حوالي 50 كيلو دالتون ، و DgpB (15 كيلو دالتون) بعلامة His-SUMO (17 كيلو دالتون) يهاجر حوالي 33 كيلو دالتون (الشكل 2J)..
- غسيل الكلى من العينات المعقدة DgpA أو DgpB / C من الخطوة 1.2.3 باستخدام غشاء غسيل الكلى المقطوع بالوزن الجزيئي 10 كيلو دالتون ضد العازلة C لإزالة الإيميدازول ، وباستخدام البروتياز الشبيه باليوبيكويتين 1 (ULP1; جدول المواد) إنزيم لإزالة علامة His-SUMO29.
- قم بتحميل عينة البروتين المحللة في Buffer C (الجدول 1) من خلال عمود كروماتوغرافيا التبادل الأيوني (عمود Q). بعد ذلك ، قم بإخراج البروتين المرتبط من العمود باستخدام تدرج تركيز كلوريد الصوديوم الذي يتراوح من 100 ملي مولار إلى 600 ملي مولار ، المحضر باستخدام Buffer C و Buffer D (الجدول 1) في جهاز تنقية ÄKTA.
- قم بإجراء تحليل SDS-PAGE لمركب DgpA و DgpB / C المخرج من عمود Q كخطوة 1.2.3 ، مع ملاحظة الأوزان الجزيئية: علامة His-SUMO (17 كيلو دالتون) ، DgpA (44 كيلو دالتون) ، نطاقات قليلة الدالتون من DgpA (أعلى من 95 كيلو دالتون) (الشكل 2 ه) ، DgpB (15 كيلو دالتون) ، DgpC (33 كيلو دالتون) ، نطاقات قليلة الدالتون من DgpB و DgpC (بين 53 كيلو دالتون و 95 كيلو دالتون) (الشكل 2 ك).
- قم بتنقية البروتين باستخدام عمود استبعاد الحجم (SEC) باستخدام Buffer E (الجدول 1). قم بإجراء تحليل SDS-PAGE باستخدام البروتينات من جزء الشطف ، متبوعا بتلوين Coomassie Blue لتصور نطاقات البروتين. اجمع الكسور التي تحتوي على مركب البروتين المستهدف DgpA أو DgpB / C بعد التحليل بواسطة SDS-PAGE.
ملاحظة: يظهر نطاق DgpA عند حوالي 44 كيلو دالتون مع نطاق DgpA قليل الدالتون أعلى من 95 كيلو دالتون (الشكل 2F) ، بينما DgpC عند حوالي 33 كيلو دالتون ، و DgpB عند حوالي 15 كيلو دالتون مع DgpB و DgpC قليل الدالتون (بين 53 كيلو دالتون و 95 كيلو دالتون) (الشكل 2L).
- قم بقياس تركيز البروتين لمركب DgpA أو DgpB / C باستخدام قطرة نانوية عند 280 نانومتر. بعد ذلك ، قم بتركيز مركب DgpA أو DgpB / C إلى حوالي 20 مجم / مل باستخدام أنابيب الترشيح الفائق ، وقم بتقطيعها ، وقم بتجميدها بالنيتروجين السائل. قم بتخزين مركب DgpA أو DgpB / C عند -80 درجة مئوية للاستخدام في المستقبل.
- جمع بيانات طيف ازدواج اللون الدائري (CD)
ملاحظة: نظرا لأن أكسدة الجليكوسيل المحفزة بواسطة DgpA تعمل كخطوة بدء حاسمة في مسار التمثيل الغذائي ، فقد تم استخدام التحليل الطيفي للقرص المضغوط على وجه التحديد للتحقق من حالة الطي المناسبة والسلامة الهيكلية الثانوية ل DgpA. هذه المعلمات الهيكلية مهمة للغاية لكل من النشاط الأنزيمي وتبلور البروتين الناجح.
- تمييع بروتين DgpA إلى 0.2 مجم / مل مع 1 × مخزن مؤقت PBS (الرقم الهيدروجيني 7.4) (الجدول 1).
- قم بتحميل 1x PBS buffer (درجة الحموضة 7.4) في كوفيت كوارتز وسجل طيف القرص المضغوط الأساسي أكثر من 200 - 260 نانومتر باستخدام مطياف القرص المضغوط للكشف بحساسية عن الهيكل الثانوي واختلافات حالة الطي27.
- استبدل الكوفيت العازلة بعينات بروتين من 1.3.1 ، وسجل طيف القرص المضغوط أكثر من 200 - 260 نانومتر ، واطرح خط الأساس للمخزن المؤقت للحصول على طيف القرص المضغوط لعينة البروتين.
- اجمع ثلاث عمليات مسح للتأكد من دقتها وحلل البيانات لميزات الهيكل الثانوي وحالة طي البروتين (الشكل 3G ، 3H).
2. علم البلورات البروتيني وتحديد الهيكل
ملاحظة: بعد التأكد من أن DgpA حافظت على سلامة الطي والهيكل المناسبة ، تم استخدام مناهج البيولوجيا الهيكلية لتحديد الهياكل ثلاثية الأبعاد لكل من DgpA. بالنظر إلى أن الكفاءة التحفيزية لمركب DgpB / C قد تم تأكيدها كيميائيا حيويا من خلال المقايسات الوظيفيةالسابقة 10،26،27 ، فقد تم حذف خطوة التحقق الطيفي للقرص المضغوط.
- نمو بلورات البروتين وتحسينه
- امزج 0.5 ميكرولتر من DgpA المنقى (20 مجم / مل) أو مركب DgpB / C (20 مجم / مل) بحجم متساو (0.5 ميكرولتر) من محلول الخزان من مجموعات التبلور على ألواح بلورية مكونة من 48 بئرا بطريقة الجلوسوالإسقاط 30. انقل الألواح البلورية إلى 16 درجة مئوية لنمو البلورات.
ملاحظة: راقب قطرات الجلوس هذه بالمجهر لتحديد الظروف (بما في ذلك تركيز البروتين والرواسب ، مثل PEG 3350 ، وفورمات المغنيسيوم ، وما إلى ذلك) لنمو البلورات المعقدة DgpA أو DgpB / C.
- قم بإجراء تحسين التبلور لكل من DgpA ومركب DgpB / C باستخدام طريقة نشر بخار القطرة المعلقة30.
- بالنسبة إلى DgpA، ابدأ بالشرط المحدد في الخطوة 2.1.1 (فورمات المغنيسيوم 20 ملليمتر، PEG3350 في المائة 20) وقم بتطبيق نهج التحسين المتعامد عن طريق اختبار ستة تدرجات تركيز PEG3350 (17٪ و 18٪ و 19٪ و 20٪ و 21٪ و 22٪) مقابل أربعة تدرجات تركيز فورمات المغنيسيوم (16 ملي مولار و18 ملي مولار و20 ملي مولار و22 ملليمتر)30.
- تحضير قطرات التبلور عن طريق خلط 0.8 ميكرولتر من محلول بروتين DgpA (10 أو 20 مجم / مل) مع 0.8 ميكرولتر من محلول الخزان على أغطية زجاجية سيليانية. ثم اقلب الغطاء فوق ألواح تبلور 24 بئرا واحتضانه عند 16 درجة مئوية لنمو البلورات.
- لتحسين مركب DgpB / C ، اتبع نفس النهج: امزج 0.8 ميكرولتر من مركب البروتين (10 أو 20 مجم / مل) مع 0.8 ميكرولتر من محلول الخزان الذي يحتوي على أسيتات المغنيسيوم (16 أو 18 أو 20 أو 22 ملليمتر) و PEG 8000 (8٪ ، 9٪ ، 10٪ ، 11٪ ، 12٪ أو 13٪). وبالمثل ، قم بإعداد قطرات معلقة على أغطية سيلانية فوق ألواح 24 بئرا واحتضانها عند 16 درجة مئوية.
- دع بلورات البروتين لمركب DgpA و DgpB / C تنمو إلى الحجم الكامل حتى تتوقف عن النمو ، ثم انقل البلورات إلى محلول نقع يحتوي على عازلة الخزان و 5 ملي مولار من مركبات الركيزة (الجلوكوز والبويرين) لمركب DgpA و DgpB / C عند 16 درجة مئوية لمدة 30 دقيقة.
- انقل البلورات ، بما في ذلك DgpA (مع الجلوكوز أو الخالي من الركيزة) ومركب DgpB / C (خال من الركيزة) ، إلى محلول حاجز بالتبريد يحتوي على حالة المخزن المؤقت للنقع المكملة بنسبة 25٪ من الجلسرين وتخزينها على الفور في النيتروجين السائل لجمع البيانات.
ملاحظة: على الرغم من أن كلا من البلورات المعقدة DgpA و DgpB / C كانت غارقة في الركائز (الجلوكوز والبويراين) ، إلا أنه تم دمج الجلوكوز فقط بنجاح في المركز التحفيزي ل DgpA. وبالتالي ، تم الحصول على ثلاثة أشكال بلورية متميزة للتحليل الهيكلي: DgpA مع الجلوكوز (الشكل 3E) ؛ DgpA خال من الركيزة (الشكل 3B-C) ؛ ومركب DgpB / C الخالي من الركيزة (الشكل 3 د). يحمي محلول الواقي من التبريد بلورات البروتين عن طريق منع تكوين الجليد أثناء التبريد الوميض في النيتروجين السائل ، وبالتالي الحفاظ على سلامتها الهيكلية وتقليل الضرر الناجم عن الإشعاع. عادة ما يتم صياغته باستخدام الخمور الأم كقاعدة ، ويتم استكمال المحلول بتركيزات محسنة من المواد البردية (على سبيل المثال ، الجلسرين أو الإيثيلين جلايكول).
- جمع البيانات وتحديد هيكلها
- اجمع بيانات حيود الأشعة السينية للبلورة ل DgpA مع الجلوكوز أو في أشكال خالية من الركيزة ، ومركب DgpB / C في شكل خال من الركائز في مرفق شنغهاي للإشعاع السنكروترون (SSRF) التابع لمرفق شنغهاي الوطني لعلوم البروتين (NFPS) بطول موجي ساقط يبلغ 0.978 Å.
- قم بمعالجة المجموعات الثلاث من بيانات حيود الأشعة السينية ، بما في ذلك مركب DgpA و DgpB / C ، باستخدام برنامج معالجة البيانات البلورية31. أولا ، قم بتحميل البيانات الأولية ، ثم قم بتنفيذ وظائف الفهرس والتكامل والقياس بالتتابع بالنقر فوق الأزرار المقابلة في البرنامج. قم بإنشاء ملف إخراج معالج (output.sca) مناسب لتحديد الهيكل اللاحق.
- حدد هياكل DgpA مع الجلوكوز أو في أشكال خالية من الركيزة (الشكل 3B-C ، 3E) ، ومركب DgpB / C في خال من الركيزة (الشكل 3D) باستخدام طريقة الاستبدال الجزيئي (جدول المواد). ثم قم بتحسين الهياكل وخرائط الإلكترون من خلال دمج الروابط ذات الصلة (مثل الجلوكوز ، Mn2+ ، H2O ، إلخ.)31.
3. مراقبة نشاط التفاعل وتحديد المعلمات الحركية
ملاحظة: يتوسط نظام DgpA / B / C تحولات C-glycoside من خلال سلسلة محددة من خطوتين: يبدأ DgpA في التحفيز عن طريق أكسدة جزء السكر ، مما يولد وسيطا يقوم مركب DgpB / C لاحقا بشق أو إيزومرات10،26،27. في هذه الدراسة ، يشير DgpA / B / C إلى الإنزيمات المسؤولة عن سلسلة التفاعل هذه ، بينما تجدر الإشارة إلى أنه لا يحدث تفاعل مباشر بين DgpA ومركب DgpB / C. يمكن قياس هذا النشاط المقترن بدقة باستخدام ثلاثة طرق تكميلية: تحليل منتج HPLC ، أو فحوصات القياس الطيفي المقترنة ب DCPIP التي تراقب نقل الإلكترون ، أو التوصيف الحركي التفصيلي لمعلمات التفاعل27،32. على وجه التحديد ، تم تحليل منتجات انقسام C-glycoside (daidzein) الناتجة عن تحفيز DgpA / B / C بواسطة HPLC (اكتشاف الأشعة فوق البنفسجية عند 265 نانومتر). تم تحديد تكوين المنتج باستخدام منحنى معايرة قياسي (تم وصف طريقة إنشاء المنحنى القياسي بالتفصيل في الملاحظة الواردة في الخطوة 3.3.2.) ، وتم تحديد المعلمات الحركية من خلال ملاءمة معدلات تكوين المنتج مع نموذج Michaelis-Menten من خلال تحليل الانحدار غير الخطي27،32. قدم مقايسة التثبيط التي تقيس تأثير الجلوكوز على انقسام رابطة الجليكوزيدية في البورارين دليلا داعما على أن السكريات يمكن أن تكون بمثابة ركائز ل DgpA. بعد ذلك ، يراقب مقايسة DCPIP تفاعلات أكسدة السكر عن طريق قياس اختزال 2،6-ثنائي كلورو فينوفينوفينول أزرق اللون (DCPIP) إلى leuco-DCPIP عديم اللون لأنه يقبل الإلكترونات من السكريات المؤكسدة33 ، مما يعكس النشاط التحفيزي ل DgpA.
- مراقبة نشاط DgpA / B / C بواسطة HPLC
- قم بإجراء انقسام C-glycoside المحفز DgpA / B / C أو تفاعل الأيزومرية في 500 ميكرولتر من Buffer F (الجدول 1) الذي يحتوي على 20 ميكرومتر DgpA و DgpB / C مركب (من الخطوة 1.2.7) ، و 0.1 ملي مولار من أي من: البويرارين أو الجينيستين -8-C-glucoside لتفاعلات الانقسام ، أو دايدزين أو جينيستين لتفاعلات الأيزومرة27. قم بإجراء التفاعلات عند 37 درجة مئوية لمدة 8 ساعات وقم بإنهائها بإضافة 1.5 مل من الميثانول إلى خليط التفاعل.
- جهاز الطرد المركزي لمحلول التفاعل عند 16,000 × جم لمدة 15 دقيقة لإزالة راسب البروتين المتكون بسبب تمسخ الإنزيم الناجم عن الميثانول. قم بتصفية المادة الطافية باستخدام غشاء مرشح 0.22 ميكرومتر.
- قم بإجراء تحليل HPLC مع شطف التدرج ، بمعدل تدفق 1 مل / دقيقة بحجم حقن 10 ميكرولتر وطول موجة للكشف عن الأشعة فوق البنفسجية 265 نانومتر.
ملاحظة: كانت المراحل المتنقلة هي الأسيتونيتريل (المرحلة المتنقلة أ) وحمض الأسيتيك المائي 0.1٪ (المرحلة المتنقلة ب) ، مع شطف التدرج. يكون تدرج شطف الطور المتحرك كما يلي: 5٪ -20٪ A في 0-5 دقائق ، 20٪ -45٪ A في 5-15 دقيقة ، 45٪ -52٪ A في 15-18 دقيقة ، 52٪ -55٪ A في 18-19 دقيقة ، 55٪ -5٪ A في 19-21 دقيقة ، و 5٪ A في 21-23 دقيقة. يظهر نظام إنزيم DgpA / B / C كفاءات تحفيزية مختلفة بشكل ملحوظ تجاه ركائز مثل daidzin و genistin ، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في معدلات تكوين المنتج الخاصة بها. لتقييم حركية تحويل الركيزة وديناميكيات تراكم المنتج كميا ، تم إجراء تحليل شامل للمسار الزمني باستخدام HPLC على فترات 0 و 2 و 4 و 6 و 12 و 16 و 20 و 24 و 36 و 48 ساعة.
- مراقبة نشاط DgpA باستخدام مقايسة 2،6 -ثنائي كلورو فينول إندوفينول (DCPIP)
ملاحظة: يراقب اختبار DCPIP أكسدة السكر عن طريق قياس اختزال DCPIP الأزرق إلى leuco-DCPIP عديم اللون لأنه يقبل الإلكترونات من السكريات المؤكسدة33. هنا ، تم استخدام اختبار مراسل DCIPIP لتسجيل نشاط أكسدة DgpA تجاه مركبات غليكوزيلات مختلفة أو السكريات الأحادية أو السكريات الثنائية أو السكريات الثنائية. تم استخدام Wildtype DgpA والطفرات المعيبة المرتبطة بالسكر بما في ذلك D182A و Δ (308-316) و Δ (311-316)27.
- احتضان 0.8 ملي مولار DCPIP ، 50 ميكرومتر بروتين بما في ذلك النوع البري DgpA والطفرات المعيبة الثلاثة المرتبطة بالسكر (DgpA D182A ، DgpA Δ (308-316) ، أو DgpA Δ (311-316)) ، مع ركائز 10 ملي مولار بما في ذلك البورارين ، الفيتكسين ، الجينيستين ، النشا القابل للذوبان ، المالتوتريوز ، اللاكتوز ، السكروز ، الجلوكوز ، أو المالتوز في 1x PBS (الرقم الهيدروجيني 7.4).
- بعد 20 ساعة من التفاعل ، سجل تغيير امتصاص DCPIP عند 600 نانومتر باستخدام قارئ صفيحة دقيقة33.
- تحديد معدل تثبيط الجلوكوز على تفاعل انقسام الرابطة الجليكوزيدية C للبيورارين
ملاحظة: ينتمي DgpA إلى عائلة إنزيم السكر أوكسيديدوريدوكتاز ، القادر على أكسدة جزء السكر من C-glycosides. يوضح الشكل 3E أن الجلوكوز مرتبط بالمركز التحفيزي DgpA ، ويتم تفصيل بروتوكول تحديد بنية DgpA في الخطوة 2.2.3. لفحص الارتباط التنافسي ل DgpA بين الجلوكوز و C-glycoside puerarin, تم إجراء التجارب التالية.
- قم بإجراء التفاعل في 1 × PBS buffer (الرقم الهيدروجيني 7.4). أضف تركيزات مختلفة من الجلوكوز (1 ملي مولار ، 5 ملي مولار ، 10 ملي مولار ، 20 ملي ، 50 ملي ، 80 ملي مولار ، 100 ملم) إلى نظام تفاعل الانقسام C-glycoside (puerarin) كما هو موضح في الخطوة 3.1. قم بإجراء التفاعل عند 37 درجة مئوية لمدة 12 ساعة.
- إجراء تحليل كمي للمنتج (daidzein) باستخدام منحنى معايرة HPLC للمركب المرجعي (daidzein القياسي). احسب معدل التثبيط عن طريق تحديد الفرق في إنتاجية المنتج أولا بين التفاعلات التي تحتوي على تركيزات مختلفة من الجلوكوز وتفاعلات انقسام جليكوسيد C غير المقيدة (بدون الجلوكوز) ، ثم قسمة هذا الفرق على عائد المنتج من التفاعل غير المقيد.
ملاحظة: لإنشاء منحنى معايرة للتحليل الكمي ل HPLC ، قم بإعداد تخفيف تسلسلي لمعيار مرجعي (على سبيل المثال ، puerarin أو daidzein) عبر نطاق تركيز (على سبيل المثال ، 0.1-1 ملي مولار ، بزيادات 0.1 ملي). قم بتحليل كل تركيز بواسطة HPLC ، وسجل مناطق الذروة ، ورسمها مقابل التركيزات القياسية المقابلة. قم بإجراء تحليل الانحدار الخطي (y = mx + b ، حيث y = منطقة الذروة ، x = التركيز) لإنشاء المنحنى القياسي. يمكن بعد ذلك استخدام معادلة الانحدار لاستعاب تركيزات العينة غير المعروفة من مناطق الذروة المقاسة.
- تحديد المعلمات الحركية
ملاحظة: يتم التعرف على المعلمات الحركية على نطاق واسع على أنها معايير ذهبية مهمة لتقييم الكفاءة التحفيزية الأنزيمية كميا. لتقييم التفاعلات المحفزة DgpA / B / C كميا ، تم تحديد المعلمات الحركية لتفاعلات الانقسام البويراري C-glycoside المحفزة بواسطة DgpA / B / C.
- قم بإعداد تدرجات تركيز الركيزة C-glycoside (puerarin) (تتراوح من 0.01 إلى 4 ملي مولار بزيادات 2 ضعف) لتفاعل انقسام C-glycoside المحفز DgpA / B / C.
- قم بإجراء التفاعل عند 37 درجة مئوية لمدة 8 ساعات وفقا للطريقة الموضحة في الخطوة 3.1. قم بإجراء تحليل كمي للمنتج (daidzein) باستخدام منحنى معايرة HPLC للديدزين القياسي. ثم احسب معدل التفاعل (معدل تكوين المنتج) بقسمة الكمية الكمية على وقت التفاعل.
- حدد المعلمات الحركية للقط KM و k من خلال ملاءمة معدل التفاعل المحسوب وتركيز الركيزة مع نموذج Michaelis-Menten باستخدام برنامج إحصائي (جدول المواد).
4. تحضير وكشف المنتج الوسيط للتفاعل
ملاحظة: بالإضافة إلى نشاط انقسام جليكوسيد C ، يحفز DgpA / B / C أيضا أزومير O-glycosides إلى C-glycosides. لذلك ، عند استخدام O-glycosides كركائز ل DgpA / B / C ، سيتم إنتاج المنتجات الوسيطة على شكل جليكوسيدات C الأيزومية. لتوصيف المنتج الوسيط (puerarin) ، تم تنقية المركب الوسيط وتحليله لاحقا باستخدام أدوات الكيمياء التحليلية ، بما في ذلك LC-MS / MS والتحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي.
- تحضير المنتج الوسيط للتفاعل في تفاعل أزومرة جليكوسيد المحفز DgpA / B / C 27
- قم بإعداد تفاعل الأيزمرة المحفز DgpA / B / C O- إلى C-glycoside باستخدام 0.2 ملي مولار O-glycoside (daidzin) كركائز و 20 ميكرومتر DgpA و DgpB / C في حجم تفاعل 90 مل ، باتباع البروتوكول الموضح في الخطوة 3.1 أعلاه.
- قم بتنقية المنتج الوسيط C-glycoside (puerarin) باستخدام HPLC التحضيري عند استراتيجية الشطف المتدرج (NOTE).
ملاحظة: كانت المراحل المتنقلة هي الأسيتونيتريل (المرحلة المتنقلة أ) وحمض الأسيتيك المائي 0.1٪ (المرحلة المتنقلة ب) ، مع شطف التدرج. يكون تدرج شطف الطور المتحرك كما يلي: 5٪ -20٪ A في 0-5 دقائق ، 20٪ -45٪ A في 5-15 دقيقة ، 45٪ -52٪ A في 15-18 دقيقة ، 52٪ -55٪ A في 18-19 دقيقة ، 55٪ -5٪ A في 19-21 دقيقة ، و 5٪ A في 21-23 دقيقة.
- احسب تركيز المنتج الوسيط المنقى باستخدام منحنى HPLC للمعايرة القياسية في الخطوة 3.3.2 ، واحصل على حوالي 6 مجم بورارن في نظام تفاعل 90 مل في الخطوة 4.1.1 ، ثم جفف المنتجات الوسيطة المنقاة باستخدام مكثف طرد مركزي فراغي للاستخدام في المستقبل.
- توصيف المنتج الوسيط للتفاعل باستخدام LC-MS / MS
- اجمع المنتجات الوسيطة المجففة من الخطوة 4.1.3. قم بوزن 100 ميكروغرام من المواد الوسيطة المشتقة من الدايدزين ، ثم قم بإذابتها في 2 مل من الميثانول لتحقيق تركيز نهائي يبلغ 50 ميكروغرام / مل. جهاز طرد مركزي عند 13,500 × جم لمدة 10 دقائق وجمع المادة الطافية لتحليل LC-MS / MS.
- استخدم نفس برنامج الشطف المتدرج HPLC في الخطوة 4.1.2 لتحليل LC-MS / MS بحجم حقن 5 ميكرولتر.
- توصيف المنتج الوسيط للتفاعل مع الرنين المغناطيسي النووي
- قم بإذابة 4 مجم من المنتجات الوسيطة المنقاة من تفاعل دايدزين في 340 ميكرولتر من ثنائي ميثيل سلفوكسيد -د 6 لمدة 1ساعة و 13درجة مئوية التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي. اضبط معلمات الأداة على النحو التالي: درجة الحرارة عند 298 كلفن ، والرقائق 3 مرات ، وعرض النبضة 18 ميكرو ثانية ، وتأخير الاسترخاء 1.5 ثانية ، 48 عملية مسح ، مع معلمات أخرى في الإعدادات الافتراضية27.
- اجمع طياف الرنين المغناطيسي النووي 1H و 13C باستخدام جهاز NMR 600 ميجاهرتز.