ในขอบเขตของชีวเคมีและชีววิทยาโครงสร้างการทำความเข้าใจความสัมพันธ์ที่ซับซ้อนระหว่างโปรตีนและไอออนโลหะมีความสำคัญยิ่ง ไอออนโลหะมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางชีวภาพมากมายรวมถึงการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์การส่งสัญญาณและการรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างของโปรตีน เทคนิคที่ทรงพลังอย่างหนึ่งที่เกิดขึ้นเป็นเครื่องมือที่มีค่าในการศึกษาการปฏิสัมพันธ์ของโปรตีน - ลิแกนด์รวมถึงการจับโลหะคือการสแกนอะลานีน (ALA Scan) ในฐานะผู้ให้บริการสแกน ALA ชั้นนำฉันรู้สึกตื่นเต้นที่ได้สำรวจศักยภาพของการสแกน ALA ในบริบทของการศึกษาการผูกมัดโลหะโปรตีน
Ala Scan คืออะไร?
การสแกน Alanine เป็นเทคนิคการกลายพันธุ์โดยตรงที่มีการแทนที่ด้วยกรดอะมิโนแต่ละตัวในโปรตีนหรือเปปไทด์จะถูกแทนที่อย่างเป็นระบบด้วยสารตกค้างอะลานีน Alanine ได้รับเลือกเนื่องจากมีโซ่ด้านข้างที่ค่อนข้างง่ายซึ่งเป็นกลุ่มเมธิลซึ่งจะช่วยลดผลกระทบของ steric และอิเล็กทรอนิกส์เมื่อเทียบกับกรดอะมิโนอื่น ๆ โดยการสร้างชุดของการกลายพันธุ์เดี่ยว - อะลานีนนักวิจัยสามารถประเมินการมีส่วนร่วมของแต่ละสิ่งตกค้างกับฟังก์ชั่นโดยรวมความมั่นคงหรือความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันของโปรตีน
หลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังการสแกน ALA คือหากการทดแทนของสารตกค้างโดยเฉพาะกับอะลานีนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในทรัพย์สินที่น่าสนใจ (เช่นความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันกับไอออนโลหะ) ดังนั้นสารตกค้างนั้นน่าจะมีความสำคัญต่อการมีปฏิสัมพันธ์ ในทางกลับกันหากการทดแทนมีผลน้อยหรือไม่มีเลยสารตกค้างอาจมีความสำคัญน้อยกว่า
โลหะ - ไซต์ที่มีผลผูกพันในโปรตีน
โลหะ - ไซต์ที่มีผลผูกพันในโปรตีนมีความเฉพาะเจาะจงสูงและมักจะเกี่ยวข้องกับการรวมกันของการตกค้างของกรดอะมิโนที่ประสานงานไอออนโลหะผ่านกลุ่มการทำงานของโซ่ด้านข้าง กรดอะมิโนทั่วไปที่เกี่ยวข้องกับการประสานงานโลหะ ได้แก่ ฮิสทิดีนซีสเตอีนแอสปาร์ตและกลูตาเมต ตัวอย่างเช่นฮิสทิดีนมีด้าน imidazole - โซ่ที่สามารถทำหน้าที่เป็นแกนด์สำหรับไอออนโลหะต่าง ๆ เช่นสังกะสีทองแดงและนิกเกิล Cysteine มีกลุ่ม thiol ที่มีประสิทธิภาพโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการจับไอออนโลหะอ่อนเช่นปรอทและแคดเมียม
ไซต์โลหะที่มีผลผูกพันเหล่านี้สามารถมีรูปทรงเรขาคณิตที่แตกต่างกันเช่น tetrahedral, octahedral หรือสี่เหลี่ยม - ระนาบขึ้นอยู่กับไอออนโลหะและการประสานงานตกค้าง การทำความเข้าใจองค์ประกอบและโครงสร้างที่แม่นยำของไซต์เหล่านี้เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการอธิบายกลไกของการทำงานของโปรตีนโลหะ - ขึ้นอยู่กับ
การใช้ ALA Scan เพื่อศึกษาโลหะโปรตีน - ผูกพัน
การระบุสิ่งตกค้างที่สำคัญ
หนึ่งในการใช้งานหลักของการสแกน ALA ในการศึกษาโลหะที่มีผลผูกพันคือการระบุสารตกค้างของกรดอะมิโนที่สำคัญที่เกี่ยวข้องกับการประสานงานโลหะ โดยการกลายพันธุ์อย่างเป็นระบบแต่ละสิ่งตกค้างในพื้นที่โลหะสมมุติ - ผูกพันกับอะลานีนและวัดความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันของโปรตีนกลายพันธุ์กับไอออนโลหะนักวิจัยสามารถระบุสิ่งตกค้างที่จำเป็นสำหรับการมีปฏิสัมพันธ์
ตัวอย่างเช่นพิจารณาโปรตีนที่สงสัยว่ามีผลผูกพันกับไอออนสังกะสี ด้วยการดำเนินการสแกน ALA เกี่ยวกับสารตกค้างในภูมิภาคสังกะสีที่มีผลผูกพันเราสามารถกำหนดว่าตกค้างใดที่เกี่ยวข้องโดยตรงในการประสานงานสังกะสี หากการทดแทนของฮิสทิดีนตกค้างที่มีอะลานีนส่งผลให้การลดลงอย่างมีนัยสำคัญของสังกะสี
การประเมินการมีส่วนร่วมของสารตกค้างที่ไม่ได้ประสานงาน
นอกเหนือจากการระบุการประสานงานสารตกค้างแล้ว ALA Scan ยังสามารถใช้เพื่อประเมินการมีส่วนร่วมของการไม่ประสานที่ไม่ได้ประสานกับโลหะที่มีผลผูกพัน สารตกค้างที่ไม่ประสานกันเหล่านี้อาจมีบทบาทในการรักษาเสถียรภาพของโลหะที่มีผลผูกพันผ่านพันธะไฮโดรเจนการปฏิสัมพันธ์ไฟฟ้าสถิตหรือโดยการรักษาโครงสร้างโดยรวมของโปรตีน
![Boc-His(Trt)-OH [ CAS No. 32926-43-5]](/uploads/42783/boc-his-trt-oh-cas-no-32926-43-567d7d.png)
ตัวอย่างเช่นสารตกค้างที่อยู่ใกล้กับพื้นที่โลหะที่มีผลผูกพันอาจก่อให้เกิดพันธะไฮโดรเจนกับหนึ่งในสารตกค้างการประสานงานซึ่งมีผลต่อการวางแนวและความเสถียรของคอมเพล็กซ์โลหะ โดยการกลายพันธุ์ที่เหลือนี้ไปยังอะลานีนเราสามารถประเมินผลกระทบต่อความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันโลหะและกำหนดความสำคัญในกลไกการผูกมัดโดยรวม
เปรียบเทียบไอออนโลหะที่แตกต่างกัน
การสแกน ALA ยังสามารถใช้เพื่อเปรียบเทียบการจับไอออนโลหะที่แตกต่างกันกับโปรตีน ไอออนโลหะที่แตกต่างกันมีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างกันเช่นประจุขนาดและรูปทรงเรขาคณิตการประสานงานซึ่งอาจส่งผลกระทบต่อการมีปฏิสัมพันธ์กับโปรตีน ด้วยการดำเนินการสแกน ALA สำหรับไอออนโลหะแต่ละตัวและเปรียบเทียบผลลัพธ์เราสามารถรับข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับความจำเพาะของไซต์ที่มีผลผูกพันโลหะและปัจจัยที่กำหนดความพึงพอใจสำหรับไอออนโลหะเฉพาะ
ตัวอย่างเช่นโปรตีนอาจแสดงความสัมพันธ์สูงสำหรับไอออนทองแดง แต่มีความสัมพันธ์ต่ำสำหรับไอออนสังกะสี โดยการเปรียบเทียบผลลัพธ์การสแกน ALA สำหรับการผูกคอปเปอร์และสังกะสีเราสามารถระบุสารตกค้างที่สำคัญกว่าสำหรับการผูกทองแดงและเข้าใจพื้นฐานระดับโมเลกุลสำหรับการเลือก
กรณีศึกษา
ลองดูตัวอย่างของโลกของการสแกน ALA ที่ใช้ในการศึกษาโลหะโปรตีน - ผูกพัน
ตัวอย่างที่ 1: metalloprotein ที่เกี่ยวข้องกับการเร่งปฏิกิริยาของเอนไซม์
พิจารณา metalloenzyme ที่ต้องใช้ไอออนสังกะสีสำหรับกิจกรรมการเร่งปฏิกิริยา ไซต์ที่ใช้งานของเอนไซม์มีกลุ่มของฮิสทิดีนและกลูตาเมตตกค้างที่สงสัยว่าจะประสานงานกับไอออนสังกะสี จากการทำการสแกน ALA เกี่ยวกับสารตกค้างเหล่านี้นักวิจัยพบว่าการทดแทนฮิสทิดีนที่ตกค้างโดยเฉพาะกับอะลานีนจะยกเลิกกิจกรรมของเอนไซม์และความสามารถในการผูกมัดสังกะสีอย่างสมบูรณ์ สิ่งนี้ชี้ให้เห็นว่าฮิสทิดีนตกค้างเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทั้งการจับโลหะและการเร่งปฏิกิริยา
ตัวอย่างที่ 2: เปปไทด์ที่มีผลผูกพันโลหะ
เปปไทด์สั้น ๆ ถูกออกแบบมาเพื่อผูกไอออนทองแดง ALA Scan ถูกใช้เพื่อกำหนดสารตกค้างที่มีส่วนทำให้เกิดการผูกทองแดง ผลการศึกษาพบว่า cysteine ตกค้างและฮิสทิดีนตกค้างมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการจับในขณะที่สารตกค้างอื่น ๆ มีผลกระทบน้อยกว่า ข้อมูลนี้ใช้เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพลำดับเปปไทด์เพื่อความสัมพันธ์ที่ดีกว่าทองแดง
บริการสแกน ALA ของเรา
ในฐานะผู้ให้บริการสแกน ALA ชั้นนำเรานำเสนอบริการที่ครอบคลุมเพื่อสนับสนุนการศึกษาโปรตีนโลหะของคุณ รัฐของเรา - - สิ่งอำนวยความสะดวกศิลปะและทีมนักวิทยาศาสตร์ที่มีประสบการณ์มั่นใจได้ว่าผลลัพธ์ที่มีคุณภาพสูง
เราสามารถทำการสแกน ALA กับโปรตีนที่มีขนาดและความซับซ้อนต่าง ๆ บริการของเรารวมถึงการออกแบบและการสังเคราะห์ของการกลายพันธุ์ของอะลานีนการทำให้บริสุทธิ์ของโปรตีนกลายพันธุ์และการวัดความสัมพันธ์ที่มีผลผูกพันโลหะโดยใช้เทคนิคขั้นสูงเช่นความร้อนจากการไตเตรท
นอกจากนี้เรายังให้การวิเคราะห์อย่างละเอียดและตีความผลลัพธ์ นักวิทยาศาสตร์ของเราจะทำงานอย่างใกล้ชิดกับคุณเพื่อทำความเข้าใจกับเป้าหมายการวิจัยของคุณและให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับบทบาทของสารตกค้างแต่ละตัวในโลหะ - ผูกพัน
หากคุณสนใจเปปไทด์ที่เกี่ยวข้องกับการวิจัยของคุณเรานำเสนอผลิตภัณฑ์ที่หลากหลาย ตัวอย่างเช่นคุณสามารถสำรวจไฟล์Melanocyte Protein Pmel 17 (130 - 138) (มนุษย์)- นอกจากนี้เรายังมีกรดอะมิโนคุณภาพสูงเช่นBOC - เขา (TRT) - OH [CAS No. 32926 - 43 - 5]และtbuo - ste - glu (otbu) - โอ้ที่สามารถใช้ในการสังเคราะห์เปปไทด์สำหรับการทดลองการสแกน ALA ของคุณ
ติดต่อเราสำหรับการจัดหาและการทำงานร่วมกัน
หากคุณกำลังทำการวิจัยเกี่ยวกับโลหะโปรตีน - มีผลผูกพันและสนใจในบริการการสแกน ALA ของเราเราขอแนะนำให้คุณติดต่อเรา ทีมงานของเราพร้อมที่จะหารือเกี่ยวกับข้อกำหนดโครงการของคุณให้คำพูดโดยละเอียดและตอบคำถามใด ๆ ที่คุณอาจมี ไม่ว่าคุณจะเป็นนักวิจัยทางวิชาการ บริษัท เทคโนโลยีชีวภาพหรือ บริษัท ยาเรามุ่งมั่นที่จะให้บริการที่ดีที่สุด - ในชั้นเรียนเพื่อสนับสนุนความพยายามทางวิทยาศาสตร์ของคุณ
การอ้างอิง
- Cunningham, BC, & Wells, JA (1989) การทำแผนที่ Epitope ที่มีความละเอียดสูงของ HGH - การโต้ตอบตัวรับโดย Alanine - การกลายพันธุ์ของการสแกน วิทยาศาสตร์, 244 (4908), 1081 - 1085
- Noodleman, L. , & Case, DA (2000) ทฤษฎีการทำงานของความหนาแน่นของโปรตีนโลหะ บัญชีของการวิจัยทางเคมี, 33 (7), 431 - 438
- Sigel, A. , & Sigel, H. (1996) ไอออนโลหะในระบบชีวภาพ: เล่มที่ 32: โลหะ - ปฏิสัมพันธ์โปรตีน Marcel Dekker