МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ ДЕЙТЕРИЙ-МЕЧЕННОГО L-ФЕНИЛАЛАНИНА ФАКУЛЬТАТИВНОЙ МЕТИЛОТРОФНОЙ БАКТЕРИЕЙ BREVIBACTERIUM METHYLICUM НА СРЕДАХ С РАЗЛИЧНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ

МИКРОБНЫЙ СИНТЕЗ ДЕЙТЕРИЙ-МЕЧЕННОГО L-ФЕНИЛАЛАНИНА ФАКУЛЬТАТИВНОЙ МЕТИЛОТРОФНОЙ БАКТЕРИЕЙ BREVIBACTERIUM METHYLICUM НА СРЕДАХ С РАЗЛИЧНЫМИ КОНЦЕНТРАЦИЯМИ ТЯЖЕЛОЙ ВОДЫ

Авторы

Мосин О. В.1, Швец В. И.1, Складнев Д. А.2, Игнатов И.3

1 Московский государственный университет тонких химических технологий им. М. В. Ломоносова, 117571, Москва, пр-т Вернадского, 86

2 Государственный научно-исследовательский институт генетики и селекции промышленных микроорганизмов, 117545, Москва, 1-й Дорожный пр., 1

3 Научно-исследовательский центр медицинской биофизики, Болгария, 1111, София, ул. Н. Коперника, 32

Журнал Биофармацевтический журнал

Издательство ООО "Фолиум"

Год выпуска 2012 ISSN 2073-8099

Том 4 Цит. в РИНЦ 0

Номер 1 Страницы 11-22

Язык русский Тип научная статья

Ключевые

слова Brevibacterium methylicum, L-фенилаланин, БИОСИНТЕЗ, тяжелая вода, МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ, электронный удар, l-Phenylalanine, biosynthesis, Heavy water, Electron impact mass spectrometry

Аннотация

На примере L-фенилаланинсекретирующего штамма грамотрицательных факультативных метилотрофных бактерий Brevibacterium methylicum продолжены биотехнологические исследования по использованию метилотрофных бактерий для препаративного микробного синтеза аминокислот, меченных стабильными изотопами, в том числе дейтерием (2H). Представлены данные по адаптации штамма B. methylicum к максимальной концентрации дейтерия в среде 98 % 2H2O и 2 % [2H] метанол и биосинтезу дейтерий-меченного L-фенилаланина. Штамм адаптирован к 2H2O посредством рассева клеток на твердые (2 % агар) минимальные среды с увеличивающимся градиентом концентрации 2H2O: от 0; 24,5; 49,0; 73,5 до 98 % 2H2O и последующей селекции отдельных устойчивых к 2H2O колоний клеток, способных продуцировать L-фенилаланин, который был выделен из культуральной жидкости экстракцией изопропанолом с последующей перекристаллизацией в этаноле (выход 0,8 г/л). Разработанный метод микробного синтеза позволяет получать дейтерий-меченный L-фенилаланин разного уровня изотопного обогащения в зависимости от концентрации 2H2O в ростовой среде: от 17 (на среде с 24,5 % 2H2O) до 75 % (на среде с 98 % 2H2O) дейтерия в молекуле, что подтверждено данными масс-спектрометрического анализа электронного удара метиловых эфиров N-(диметиламино)нафтален-1-сульфонил хлоридных (дансильных) производных фенилаланина, выделенных из культуральной жидкости штамма-продуцента.

On example of L-phenylalanine secreted Gram-negative facultative methylotrophic bacteria Brevibacterium methylicum the preparative microbial synthesis of amino acids labelled with stable isotopes, including deuterium (2H) by methylotrophic bacteria was studied. The data on adaptation of L-phenylalanine secreted methylotrophic bacterium B. methylicum to the maximal concentration of deuterium in the growth medium with 98 % H2O and 2 % [2H] methanol and biosynthesis of deuterium labelled L-phenylalanine are submitted. The strain was adapted by means of plating of initial cells on firm (2 % agarose) minimal growth media with an increasing gradient of 2H2O concentration from 0; 24,5; 49,0; 73,5 up to 98 % 2H2O and the subsequent selection of separate colonies stable to the action of 2H2O, which are capable to produce L- phenylalanine, extracted from growth medium by extraction with isopropanol with the subsequent cristallization in ethanol (output 0,8 g/l). The developed method of microbial synthesis allows to obtain deuterium labelled L-phenylalanine with different levels of isotopic enrichment, depending on concentration of 2H2O in growth media, from 17 % (on growth medium with 24,5 % 2H2O) right up to 75 % (on growth medium with 98 % 2H2O) of deuterium in the molecule that is confirmed with the data of the electron impact (EI) mass- spectrometry analysis of methyl ethers of N-dimethylamino(naphthalene)-5- sulfochloride (dansyl) phenylalanine.

20.08.2012, 2339 просмотров.