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방법 논문

메탄겐성 순수 문화 및 환경 샘플에서 폴리글루타메이트 꼬리 길이 분석을 위한 보조 자F420 추출

2.4K 조회수

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DOI:

10.3791/62737

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2021년 10월 14일

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이 논문에서

요약

순수한 배양으로부터 보조인 F420 을 추출하는 방법은 순수한 배양 및 환경 샘플에서 F420 꼬리 길이의 액체 크로마토그래피 분리 및 분석에 최적화되었다.

초록

공동 인자 F420 많은 세균 및 고고학 택시의 기본 및 이차 대사에 수화물 캐리어로 중심 역할을한다. 공동 요소는 열역학적으로 어려운 반응을 용이하게 하는 메탄발생에 있는 그것의 역할로 가장 잘 알려져 있습니다. 폴리글루타메이트 꼬리는 서로 다른 유기체 들 사이의 길이가 다르기 때문에 길이 프로파일 분석은 다양한 서식지에서 다른 그룹과 경로를 구별하고 특성화하는 강력한 도구가 될 수 있습니다. 여기서, 프로토콜은 문화적 또는 분자 생물학적 접근법에 관계없이 고성능 액체 크로마토그래피 분석과 결합된 고체 상 추출을 적용하여 공동 인자 F420 검출의 추출 및 최적화를 설명한다. 이 방법은 토양, 혐기성 슬러지 및 순수 배양에서 미생물 공동체로부터 공동 인자 F420 의 발현에 대한 추가 정보를 얻기 위해 적용되었으며, 스파이크 실험에 의해 평가되었다. 이에 의해, 연구는 혐기성 소화기 슬러지 및 토양과 같은 환경 샘플뿐만 아니라 제어 메탄오제 순수 배양에서 수소 로피와 아세포 세포 세포 메탄원에 대한 다른 F420 꼬리 길이 프로파일을 생성하는 데 성공했다.

서론

F420은 광범위하지만 종종 무시된 공동 인자이며, 이는 Archaea와 Bacteria1,2의 1 차 및 이차 대사 과정에서 의무적인 두 전자 수화물 운반체역할을 합니다. F420은 5-deazaflavin이며 구조적으로 플라빈스와 유사하며, 이에 따라 화학 적 및 생물학적 특성은 NAD + 또는 NADP +와 더 비슷합니다. 이소알록사진 링의 위치 5에서 탄소를 가진 질소의 대체로 인해, 강력한 환원제이므로 -340 mV1,3의 낮은 표준 레독스 전위를 나타낸다. F420은 5-deazaflavin 링과 2-인산 L-락테이트 링커(F420-0)로 구성됩니다. n+1 글루타민산단모머를 함유한 올리고글루타메이트 꼬리를 분자(F420-n+1)4에 부착할 수 있다.

오랜 시간 동안, 공동 요소 F420은 전적으....

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프로토콜

참고: 보조 자인 F420 의 추출 및 분석은 형광 검출을 통한 이온 페어링 RP-HPLC(IP-RP-HPLC)를 통한 샘플 리시스, 고체 상 추출(SPE)을 통한 공동 재정화, 공동 요인 검출을 포함하는 3단계 공정이다. 시작하기 전에 표 1에 명시된 바와 같이 재료와 시약을 준비합니다.

1. 샘플 리시스

  1. 적절한 튜브(예: 50mL 원문 튜브)에 최대 5g의 샘플을 추가합니다.
  2. 샘플에 용해 버퍼(2배 재고 용액, 표 1)의 5mL를 추가합니다.
  3. 증류수로 10mL의 최종 부피를 가져와 최종 농도0.5g·mL-1에 도달하십시오.
  4. 20 초 동안 희석 된 샘플을 소용돌이.
  5. 121 °C에서 30 분 동안 오토 클레이브.
  6. 삼림 토양과 같은 건조 한 샘플의 경우, 희석 된 샘플을 autoclaving 후 증류수와 20 mL의 최종 부피를 가져.
    주의: 오토클레이브 중 온도 상승으로 인해 튜브가 파열될 수 있습니다.

2. 고체위상 추출(SPE)을 통한 공동요소 F 420....

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결과

메탄노사피나 열애와 메탄오쿨레우스 열애의 순수한 배양, 열성성 메탄생성성 고고학모두 이전에 설명된 바와 같이 적합한 배지에서 재배되었다29,30. 메탄노사피나 열애의 경우 메탄올이 에너지원으로 사용되었지만, 메탄모쿨레우스 열애는 H2/CO2에서 재배되었다. 성장은 현미경 평가에 의해 검사되었으며, 활동은 이전에 설명된 바와 같이 가스 크로마토그래피에 의한 메탄(CH4)의 측정을 통해 조사되었다31. 순수한 배양은 제시된 프로토콜에 따라 보조 인자 F420의 추출에 사용되었다. 또한, 중구 바이오가스 원자로 슬러지(폐수 처리장, 지얼, 오스트리아)의 샘플을 포함한 환경 샘플을 포함한 환경 샘플은 슬러지 파라미터에 대한 자세한 내.......

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토론

메탄원성 순수 배양으로부터의 공동인자 F420의 평가를 위해, 관련 미생물의 성장 및 활성(형광 현미경 검사법)을 시각화하기 위해 현미경 평가를 수행할 수 있다(도 1). 자연 환경에서 파생되는 시료의 경우, F420을 감지하거나 정량화하기 위해 현미경을 사용하는 것은 다른 형광 미생물, 유기 및 무기 입자와의 간섭으로 인해 제한됩니다. 이러한 맥락에서, 이전에 설명된 바와 같이 HPLC를 이용한 F420 및 후속 형광 분석의 추출은 보조인 F420의 전반적인 농도뿐만 아니라 다과상 꼬리 길이 분포에 대한 정보를 제공할 수 있다.

보조자 F420의 추출을 위해, 압력 온도 처리는 매우 효과적인 것으로 나타났다 (도 2) 이전 연구 결과.......

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없습니다.

감사의 글

우리는 감사하게 정제 된 공동 요소 F420와 지원에 대한 교수 콜린 잭슨 감사합니다. 이 연구는 티롤리안 과학 기금 (TWF)과 유니버시테트 인스 브루크 (Publikationsfonds)에 의해 지원되었다. 우리는 GPS, 홍콩, SB, GG 및 HB의 지원을 크게 인정합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
클레이브
생체 적합성 HPLC 시스템, 그래디언트 모듈, 오븐 및 형광 검출기가 장착된ShimadzuHPLC 시스템
50mL용 원심분리기 및 로터 " 매" 튜브 (11.000 rcf) 및 적절한 튜브
HPLC 컬럼 : 쌍둥이 자리 NX C18, 5 μ m, 150 x 3 mmPhenomenexHPLC 란
PTFE 여과기 (숨구멍 크기 0.22 µ m) 사전 HPLC 분석
SPE용 수지: Strata-X-AW 33 μ m as weak anion mixed-mode polymeric sorbentPhenomenexweak anion mixed-mode polymeric sorbent
SPE 및 적절한 수집 튜브SPE 장비
Vortex 믹서
오토미립자 물질 제거용 진공 매니폴드

참고문헌

  1. Greening, C., et al. Physiology, biochemistry, and applications of F420- and Fo-dependent redox reactions. Microbiology and Molecular Biology Reviews: MMBR. 80 (2), 451-493 (2016).
  2. Bashiri, G., et al.

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재인쇄 및 허가

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