Анализ белковых фракций водорастворимых пептидов методом динамического рассеяния света

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Представлен анализ исследования белковых фракций водорастворимых пептидов из личинок Musca domestica методом динамического рассеяния света. Целью данной работы явилось изучение белковых фракций водорастворимых пептидов, выделенных из личинок Musca domestica методом динамического рассеяния света. Следует отметить, что подбор оптимальных методов анализа и контроля прототипов антибактериальных препаратов на основе антимикробных пептидов позволит сократить время проведения исследований и обеспечит точность полученных результатов. Установлено, что все анализируемые пептиды обладали достаточной стабильностью в водной среде, что подтверждается значениями дзета-потенциала от −11.2 до −12 мВ. При изучении пептидов в концентрации 666 мкг/мл с молекулярной массой менее 3.5 кДа выявлено, что их размер находился в интервале 68–142 нм; с молекулярной массой 3.5–7 кДа – 43–68 нм; с молекулярной массой 7–14 кДа – 43–105 нм; с молекулярной массой более 14 кДа – 79–190 нм. Показано использование метода динамического рассеяния света для контроля и анализа белковых фракций водорастворимых пептидов. Использование данного метода позволит сократить время проведения анализа, выявлять микропримеси, обеспечит простоту исполнения и почти полное отсутствие расходного материала.

Об авторах

Ольга Сергеевна Ларионова

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Россия, 410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Ярослав Борисович Древко

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Россия, 410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Виталий Андреевич Ханадеев

Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов, ФИЦ «Саратовский научный центр РАН» (ИБФРМ РАН)

Россия, 410049, г. Саратов, просп. Энтузиастов, д. 13

Софья Владимировна Горшунова

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Россия, 410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Евгений Сергеевич Козлов

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Россия, 410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Сергей Васильевич Ларионов

Саратовский государственный университет генетики, биотехнологии и инженерии имени Н. И. Вавилова

Россия, 410012, г. Саратов, пр-кт им. Петра Столыпина, зд. 4, стр. 3

Список литературы

  1. Valdez-Miramontes C. E., De Haro-Acosta J., Aréchiga-Flores C. F., Verdiguel-Fernández L., Rivas-Santiago B. Antimicrobial peptides in domestic animals and their applications in veterinary medicine // Peptides. 2021. Vol. 142. Article number 170576. https://doi.org/10.1016/j.peptides.2021.170576
  2. Aamra H., Khan Farooq-Ahmad, Jahan H., Zafar M., Ali H., Farzana S. Synthesis of novel benzimidazole containing antimicrobial peptides (AMPs) with significant inhibitory effect on multidrug resistant strain of Salmonella typhimurium // Synth. Com. 2021. Vol. 51, № 23. P. 3620–3628. https://doi.org/10.1080/00397911.2021.1986841
  3. Berne B. J., Pecora R. Dynamic Light Scattering: With Applications to Chemistry, Biology, and Physics. USA, Mineola, N.Y. : Dover Publ., 2000. 384 p. https://doi.org/10.1021/ed054pA430.1
  4. Pecora R. Dynamic Light Scattering – applications of Photon Crrelation Spectroscopy. N.Y. ; L. : Plenum Press, 1985. 420 p. https://doi.org/10.1002/bbpc.19870910455
  5. Attri A. K., Minton A. P. New methods for measuring macromolecular interactions in solution via static light scattering: Basic methodology and application to nonassociating and self-associating proteins // Anal. Biochem. : Meth. Biol. Sci. 2005. Vol. 337. P. 103–110. https://doi.org/10.1016/j.ab.2004.09.045
  6. Thurston G. M. Liquid-liquid phase separation and static light scattering of concentrated ternary mixtures of bovine alpha and gammaB crystallins // J. Chem. Phys. 2006. Vol. 124. Article number 134909. https://doi.org/10.1063/1.2168451
  7. António M., Lima T., Vitorino R. L., Daniel-da-Silva A. Label-free dynamic light scattering assay for C-reactive protein detection using magnetic nanoparticles // Anal. Chim. Acta. 2022. Vol. 1222, № 9. Article number 340169. https://doi.org/10.1016/j.aca.2022.340169
  8. Holloway L., Roche A., Marzouk S., Uddin S., Ke P., Ekizoglou S., Curtis R. Determination of Protein-Protein Interactions at High Co-Solvent Concentrations Using Static and Dynamic Light Scattering // J. Pharm. Sci. 2020. Vol. 109, № 9. P. 2699–2709. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2020.05.023
  9. Vasil’eva I. A., Anarbaev R. O., Moor N. A., Lavrik O. I. Dynamic light scattering study of base excision DNA repair proteins and their complexes // Biochim. et Bioph. Acta (BBA) – Prot. Proteom. 2019. Vol. 1867, № 3. P. 297–305. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2018.10.009
  10. Fukushima K., Okada A., Sasaki K., Kishimoto S., Fukushima S., Hamori M., Nishimura A., Shibata N., Shirai T., Terauchi R., Kubo T., Sugioka N. Population Pharmacokinetic–Toxicodynamic Modeling and Simulation of Cisplatin-Induced Acute Renal Injury in Rats: Effect of Dosing Rate on Nephrotoxicity // J. of Pharm. Sci. 2016. Vol. 105, № 1. P. 324–332. https://doi.org/10.1016/j.xphs.2015.10.022
  11. Meyer W. V., Smart A. E., Wegdam G. H., Brown R. G. W. Photon correlation and scattering: Introduction to the feature issue // Appl. Opt. 2006. Vol. 45. P. 2149–2154. https://doi.org/10.1364/AO.45.002149
  12. Mahatnirunkul T., Tomlinson D. C., McPherson M. J., Millnera P. A. One-step gold nanoparticle size-shift assay using synthetic binding proteins and dynamic light scattering // Sensors and Actuators B: Chemical. 2022. Vol. 361. Article number 131709. https://doi.org/10.1016/j.snb.2022.131709
  13. Khan S. A., Degrasse J. A., Yakes B. J., Croley T. R. Rapid and sensitive detection of cholera toxin using gold nanoparticle-based simple colorimetric and dynamic light scattering assay // Anal. Chim. Acta. 2015. Vol. 892. P. 167–174. https://doi.org/10.1016/j.aca.2015.08.029
  14. Miao X., Ling L., Shuai X. Sensitive detection of glucose in human serum with oligonucleotide modified gold nanoparticles by using dynamic light scattering technique // Biosens. Bioelectron. 2013. Vol. 41. P. 880– 883. https://doi.org/10.1016/j.bios.2012.09.015
  15. Li-na M. A., Dian-jun L. I. U., Zhen-xin W. Gold nanoparticle-based dynamic light scattering assay for mercury ion detection // Chin. J. Anal. Chem. 2014. Vol. 42, iss. 3. P. 332–336.
  16. Alami A. El., Lagarde F., Huo Q., Zheng T., Baitoul M., Daniel P. Acetylcholine and acetylcholinesterase inhibitors detection using gold nanoparticles coupled with dynamic light scattering // Sensors Int. 2020. Vol. 1. Article number 100007. https://doi.org/10.1016/j.sintl.2020.100007
  17. Zheng X. T., Goh W. L., Yeow P., Lane D. P., Ghadessy F. J., Tan Y. N. Ultrasensitive dynamic light scattering based nanobiosensor for rapid anticancer drug screening // Sensor. Actuator. B Chem. 2019. Vol. 279. P. 79–86. https://doi.org/10.1016/j.snb.2018.09.088
  18. Levin A. D., Ringaci A., Alenichev M. K., Drozhzhennikova E. B., Shevchenko K. G., Cherkasov V. R., Nikitin M. P., Nikitin P. I. Dynamic light scattering biosensing based on analyte-induced inhibition of nanoparticle aggregation // Anal. Bioanal. Chem. 2020. Vol. 412. P. 3423–3431. https://doi.org/10.1007/s00216-020-02605-9
  19. Levin A. D., Filimonov I. S., Alenichev M. K., Goidina T. A. Mathematical modeling of nanosensor systems based on dynamic light scattering // Nano Technol. Russ. 2018. Vol. 13. P. 406–413. https://doi.org/10.1134/S1995078018040092
  20. Сергеева И. А., Хитрина К. А., Крот А. Р., Сукнева А. В., Петрова Г. П. Исследование взаимодействия и динамики молекул в растворах коллагена и коллагеназы методом динамического рассеяния света // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2017. Т. 17, вып. 3. С. 171–178. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2017-17-3-171-178
  21. Witten K. G., Bretschneider J. C., Eckert T., Richtering W., Simon U. Assembly of DNA-functionalized gold nanoparticles studied by UV/Vis-spectroscopy and dynamic light scattering // Phys. Chem. Chem. Phys. 2008. Vol. 10. P. 1870–1875. https://doi.org/10.1039/b719762d
  22. Bhattacharjee S. DLS and zeta potential – What they are and what they are not? // J. Contr. Release. 2016. Vol. 235. P. 337–351. https://doi.org/10.1016/j.jconrel.2016.06.017
  23. Крылова Л. С., Древко Б. И., Фауст Е. А., Ремизов Е. К., Смирнова К. Ю., Древко Я. Б., Бородина М. А., Осина Т. С., Ларионова О. С. ФГБО ВО Саратовский государственный аграрный университет имени Н. И. Вавилова. Композиция антимикробных пептидов, полученных из личинок Musca domestica, и способ ее получения. Патент № 2714128 C1, МПК А61К35/64; Заявл. 04.12.18; Опубл. 12.02.20.
  24. Van der Zande B. M. I., Dhont Jan K. G., Bohmer Marcel R., Philipse A. P. Colloidal dispersions of gold rods characterized by dynamic light scattering and electrophoresis // Langmuir. 2000. Vol. 16. P. 459–464. https://doi.org/10.1021/la990043x
  25. Liu X., Huo Q. A. Washing-free and amplifi cation-free one-step homogeneous assay for protein detection using gold nanoparticle probes and dynamic light scattering // J. Immunol. Methods. 2009. Vol. 349. P. 38–44. https://doi.org/10.1016/j.jim.2009.07.015
  26. Хлебцов Б. Н., Пылаев Т. Е., Ханадеев В. А., Хлебцов Н. Г. Применение спектроскопии поглощения и динамического рассеяния света в исследованиях систем золотых наночастиц + ДНК // Известия Саратовского университета. Новая серия. Серия : Физика. 2017. Т. 17, вып. 3. C. 136–149. https://doi.org/10.18500/1817-3020-2017-17-3-136-149

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».