빠른 방법은 세포외 기질에서 다당류의 구조에 대한 통찰력을 얻을 수 설명되어 있습니다. 방법은 glycosylhydrolases의 특이성과 물질의 미세한을 분석 수 있도록 질량 분석계의 감도 활용합니다. 이 기술은 조직 자체에서 직접 사용할 수 적용할 수 있습니다.
환경에 세포의 직접 접촉은 세포외 기질로 많은 생물의 중재입니다. 세포외 매트릭스 중 하나는 일반적인 측면들은 복잡한 설탕 glycoproteins 형태의 moieties, proteoglycans, 및 / 또는 다당류를 포함한다는 것입니다. 예 원섬유의 단백질과 proteoglycans 또는 식물과 곰팡이의 다당류 기반의 세포 벽 주로 구성된 인간과 동물 세포의 세포외 기질과 proteoglycan / 박테리아의 glycolipid 기반의 세포 벽을 포함합니다. 이러한 모든 glycostructures는 휴대 전화 및 휴대 환경 통신 및 신호에서 중요한 역할을 재생합니다.
세포외 기질의 특별한 복잡한 예제는 높은 식물 세포의 벽에 속해 있습니다. 그들의 벽이 최대 75% 건조 중량, 당분의 거의 전적으로 만들어진,이 지구상에서 존재하는 가장 풍부한 biopolymers 구성되어 있습니다. 따라서, 연구는 화석 연료에서 파생 석유를 대체할 수있는 탄소 중립 재생 자원으로 최고 이러한 자료를 활용하는 방법을 실시합니다. 연료 전환의 주요 과제는이 독특한 biocomposite에있는 독특한 glycostructures에 의한 효소 또는 화학적 열화에 벽의 말을 안들음 남아 있습니다.
여기, 우리는 식물 세포 벽의 glycostructures의 신속하고 민감한 분석을위한 방법을 제시한다. 이 방법은 OLIgo 질량 프로파일 (OLIMP)은 (MALDI-TOF/MS 매트릭스를 이용한 레이저 탈착 / 이온화 시간의 기내 질량 분석법을 사용하여 특정 glycosylhydrolases 및 solubilized 올리 고당 혼합물의 후속 분석을 촉진 벽 자료에서 oligosaccharides의 효소 릴리스를 기반으로합니다 1) (그림 1). OLIMP은 전체 분석에 대해서만 5,000 세포의 벽이, 조직 자체 2 수행할 수 있어야하고, 높은 처리량 분석 3 의무가 있습니다. solubilized oligosaccharides의 절대 금액이 OLIMP에 의해 결정되지 않을 수 있지만 각종 올리 고당 이온의 상대적인 풍부가 벽에 현재 기본 다당류의 대체 패턴에 대한 통찰력을주는 질량 스펙트럼에서 delineated 수 있습니다.
OLIMP은 특정 효소 4의 가용성에 의해 제한 벽 폴리머의 다양한 분석하는 데 사용할 수 있습니다. 예를 들어, 식물 세포 벽의 효소에있는 폴리머의 분석을 위해 엔도 – β – (1-4) – xylanase 6,7을 사용하여 xyloglucanase 5, 11, 12, 13, 크실란를 사용하여 hemicelluloses의 xyloglucan을 분석하실 수 있습니다 또는 polygalacturonase와 methylesterase 8 조합을 사용하여 pectic 다당류하십시오. 또한, OLIMP glycosylhydrolase 심지어 glycosyltransferase 활동의 동일한 원리를 사용하는 것은 감시하고 9 결정하실 수 있습니다.
여기에 제시 OLIMP 메서드는 세포외 매트릭스에 존재 폴리머 매우 민감하고 신속한 분석이 가능합니다. OLIMP는 이후 든 – TOF 분석 oligomers의 효소 릴리스를 결합한 제품입니다. 든 – TOF 스펙트럼의 세대 미만 분 소요, 따라서 OLIMP는 돌연변이 스크린으로 높은 처리량 연구를 포함한 어플 리케이션의 광범위한 적합합니다. OLIMP는 식물의 다당류에 제한된 것은 아니지만 잠재적으로 특정 가수 분해 효소의 가용성에 의해 제한 고분자의 다양한 적용할 수 있습니다. 그러나, OLIMP의 제한은 폴리머의 절대 풍부를 얻을 수 없다는 것입니다.
OLIMP가 종 다양성의 세포외 기질에 존재 다당류의 다양한 구조를 연구하는 데 사용할 수있는 이전처럼 언급했다. 예를 들어, 그림 4는 잔디 종의 주요 hemicellulose, 크실란의 OLIMP 스펙트럼을 나타냅니다. 여기, 온대 잔디 Miscanthus에서 파생된 세포 벽 재료는 xylanase를 사용하여 소화했다.
The authors have nothing to disclose.
이 작품은 에너지 Biosciences 연구소 부여 OO0G01에 의해 투자되었다.
Material Name | Type | Company | Catalogue Number | Comment |
---|---|---|---|---|
2,5-dihydroxybenzoic acid | Sigma-Aldrich | 37550 | 10mg/mL in water | |
BioRex MSZ 501(D) Resin | BioRad | 142-7425 | ||
Endoglucanase | Megazyme | E-CELTR | ||
Xylanase M6 | Megazyme | E-XYRU6 | ||
3mm metal balls | Retsch | 22.455.0011 | ||
Beat mill | Retsch | Mixer Mill MM400 | ||
MALDI-TOF | Shimadzu BioTech | Axima Performance | ||
MALDI target plate | Kratos Analytical | DE4555TA | ||
SpeedVac | Eppendorf | Vacufuge 5301 | ||
Vacuum manifold | Millipore | MSVMHTS00 | ||
Vacuum pump | Welch | DryFast Ultra 2032 |