
- •Содержание
- •1 Аналитический обзор 11
- •2 Методическая часть 29
- •3. Экспериментальная часть 37
- •4 Обсуждение результатов эксперимента 44
- •Условные обозначения
- •Введение
- •1 Аналитический обзор
- •1.1 Регулярные мультимолекулярные структуры
- •1.2 Хроматография
- •1.2.1 Металл-аффинная хроматография – сочетание принципов лигандообменной и аффинной хроматографии
- •1.3 Методы характеризации сорбентов
- •1.3.1 Удельная поверхность
- •1.3.2 Емкость сорбента, влажность
- •1.3.3 Электрокинетический потенциал
- •1.4 Maldi масс-спектрометрия
- •1.5 Идентификация белков – метод pmf
- •1.6 Тандемная масс-спектрометрия (мс-мс) и идентификация пептиов по фрагментным масс-спектрам
- •1.7 Идентификация пост-трансляционных модификаций
- •1.8 Аддукты зомана с сывороточным альбумином
- •2 Методическая часть
- •2.1 Используемые материалы:
- •2.2 Методики получения сорбента и исследования
- •2.2.1 Получение рмм (FeIii) сорбента
- •2.2.2 Определение удельной поверхности сорбента
- •2.2.3 Определение сорбционной емкости сорбента
- •2.2.3.1 Проведение металл-аффинного анализа
- •2.2.3.2 Определение влажности рмм Fe(III) сорбента
- •2.2.3.3 Определение влажности коммерческого сорбента
- •2.2.4 Анализ фосфорилированных пептидов казеина молока коровы
- •2.2.4.1 Выделение суммарного белка из обезжиренного сухого молока
- •2.2.4.2 Гидролиз суммарного белка молока коровы в присутствии трипсина
- •2.2.5 Анализ фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека
- •2.2.5.1 Гидролиз сывороточного альбумина человека в присутствии пепсина
- •2.2.6 Масс-спектрометрический анализ
- •2.2.6.1 Масс-спектрометрический анализ методом maldi-tof и maldi-tof-tof
- •2.2.6.2 Обработка данных масс-спектрометрического анализа
- •3. Экспериментальная часть
- •3.1. Получение рмм Fe(III) сорбента
- •3.2 Определение удельной поверхности
- •3.3 Определение электрокинетического потенциала и размера частиц.
- •3.4 Определение сорбционной емкости сорбента
- •3.4.1Проведение металл-аффинного анализа
- •3.4.2 Определение содержание пептида в проскоке и контрольном образце
- •3.4.3 Определение влажности коммерческого сорбента и рммс Fe(III)
- •3.5 Анализ фосфорилированных пептидов казеина молока коровы
- •3.5.1 Приготовление микроколонки с сорбентом
- •3.5.2 Металл-аффинная хроматография на коммерческом сорбенте
- •3.5.3 Металл-аффинная хроматография на рммс Fe(III)
- •3.6 Анализ фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека
- •3.6.1 Приготовление металл-аффинной колонки
- •3.6.2 Выбор элюэнта
- •3.6.3 Металл-аффинная хроматография на коммерческом сорбенте
- •3.6.4 Металл-аффинная хроматография на рммс Fe(III)
- •3.7 Масс-спектрометрический анализ
- •3.7.1 Проведение масс-спектрометрического анализа
- •4 Обсуждение результатов эксперимента
- •4.1 Охарактеризация сорбента
- •4.1.1. Получение рмм сорбента, содержащего ионы железа (III) и приготовление хроматографических колонок.
- •4.1.2 Определение удельной поверхности
- •4.1.3 Определение емкости сорбента
- •4.1.4 Микроэлектрофоретические исследования.
- •4.1.4.1 Определение электрокинетического потенциала
- •4.1.4.2 Расчет удельной поверхности рмм сорбента
- •4.2 Исследование возможности специфичного выделения фосфорилированных пептидов из биологического образца методом металл-аффинной хроматографии с использованием рммс(Fe III)
- •4.3 Разработка метода металл-аффинного выделения прямых ковалентных аддуктов зомана с сывороточным альбумином с помощью рмм сорбентов Fe(III) для последующего масс-спектрометрического анализа
- •4.3.1 Поиск и идентификация аддуктов сывороточного альбумина человека с зоманом
- •4.3.2 Выделение фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека с использованием рммс (Fe III)
- •4.3.2 Масс-спектрометрическая идентификация сайтов связывания зомана с альбумином при взаимодействии с белками in vitro
- •Выводы по работе:
- •Список использованных источников.
- •Приложение а Технико-экономическая оценка научно-исследовательской работы Обоснование договорной цены на разработку
- •Расчет затрат на научно-исследовательскую разработку
- •Расчет затрат на сырье, материалы, реактивы, покупные изделия и полуфабрикаты
- •Расчет затрат на энергоресурсы
- •Расчет затрат на приборы, оборудование для научно-экспериментальных работ и суммы амортизационных отчислений
- •Расчет затрат на оплату труда с обязательными начислениями
- •Прочие затраты Расчет суммы расходов по использованию вычислительной техники.
- •Затраты на выполнение специальных анализов.
- •Расчет суммы накладных расходов
- •Расчет сметы затрат на разработку
- •Приложение б Охрана труда и окружающей среды
- •1 Опасные и вредные производственные факторы
- •2 Пожарная безопасность
- •3 Обеспечение санитарно-гигиенических условий
- •4 Вентиляция
- •5 Аптечка и ее содержание
- •6 Освещение помещения
- •7 Безопасность выполнения работы в лаборатории
- •8 Анализ технологических операций
- •9 Меры первой помощи
- •Охрана окружающей среды
- •Приложение в
- •Приложение г Масс-спектры смеси триптических пептидов казеина, элюированных с колонки с сорбентом, содержащим ионы железа.
2.2.3.3 Определение влажности коммерческого сорбента
В предварительно взвешенную спиновую колонку поместили 100мкл сорбента (PHOS-Select Iron Affinity Gel, Sigma) и взвесили колонку с сорбентом. Затем с помощью центрифуги (15 сек, 5000 об/мин) отделили жидкость и колонку взвесили вновь. По разности масс установили массу сорбента.
2.2.4 Анализ фосфорилированных пептидов казеина молока коровы
2.2.4.1 Выделение суммарного белка из обезжиренного сухого молока
Навеску 3.5 мг сухого молока растворяли в 1 мл воды до гомогенного состояния (эмульсии) и центрифугировали при 13400 об/мин в течение 1.5 минут для отделения нерастворимых примесей. Затем отбирали супернатант (4 аликвоты по 100 мкл). Белки осаждали ацетонитрилом (2 раза по 200 мкл: сначала добавляли 200 мкл и центрифугировали при 13400 об/мин в течение 15 минут, затем взбалтывали, добавляли еще 200 мкл и повторяли процедуру). Осажденный белок промывали 50 мкл ацетонитрила и высушивали.
Содержание белков в обезжиренном молоке составляет ~36 % по массе [28]. Известно, что казеин – мажорный компонент смеси белков молока, поэтому расчет необходимого количества трипсина производили исходя из количества казеина.
2.2.4.2 Гидролиз суммарного белка молока коровы в присутствии трипсина
К раствору белка в микропробирке добавили 50 мкл 0.1 М аммонийбикарбонатного буфера (NH4HCO3), 50 мкл 10 мМ раствора ДТТ (дитиотриэтол, Sigma Aldrich cat.num. D9779-5G) в 0.1 М аммонийбикарбонатном буфере и инкубировали в течение 45 минут при температуре 56°С с последующим охлаждением до комнатной температуры. Затем, добавляли 50 мкл 20 мМ раствора йодацетамида (Sigma Aldrich №. I6125-5G), выдерживали 40 мин при комнатной температуре в темноте. После этого добавляли трипсин (0.1 мг/мл), помещали емкость со смесью в термостат на 3 часа при 37°С, после чего добавляли столько же трипсина и оставляли еще на 3 часа при 37°С. Количество добавляемого трипсина рассчитывали по мольному отношению белок/фермент 50:1. (Без модификации йодацетомидом: К раствору белка в микропробирке добавили 50 мкл 0.1 М аммонийбикарбонатного буфера (NH4HCO3), трипсин (Sigma Aldrich cat.num. T6567-20G, 0.1 мг/мл) и оставили в термостате на 3 часа при 37°С, после чего добавляли столько же трипсина и оставляли еще на 3 часа при 37°С. Количество добавляемого трипсина рассчитывали по мольному отношению белок/фермент 50:1)
2.2.5 Анализ фосфонилированных пептидов сывороточного альбумина человека
2.2.5.1 Гидролиз сывороточного альбумина человека в присутствии пепсина
К 500 мкл раствора белка 1 мг/мл добавили 50 мкл 0,1M DTT, инкубировали при 56°С в течение 45 минут. После охлаждения добавили 10 мкл 1 М раствора йодацетамида до его конечной концентрации 20 мМ (Sigma Aldrich № I6125-5G), выдерживали 40 мин при комнатной температуре в темноте. Далее к 400 мкл раствора белка добавляли 100 мкл раствора 0,3 N соляной кислоты. Раствор пепсина (≈1 мг/мл) был приготовлен в 0, 01 N соляной кислоте. Пепсин добавили к раствору белка из соотношения 1:20 по молям (из расчета средней молекулярной массы осажденных белков плазмы крови – 70 кДа). Далее инкубировали образец при 37°С в течение 3 часов, с последующим добавлением еще одной порции пепсина, и оставляли еще на 3 часа при 37°С. (Без модификации йодацетомидом: К 400 мкл раствора белка добавляли 100 мкл раствора 0,3 N соляной кислоты. Раствор пепсина (≈1 мг/мл) был приготовлен в 0,01 N соляной кислоте. Пепсин добавляли к раствору белка из соотношения 1:20 по молям (из расчета средней молекулярной массы осажденных белков плазмы крови – 70 кДа). Далее термостатировали образец при 37°С в течение 3 часов, с последующим добавлением еще одной порции пепсина.)