CZE of Sulfur-Containing Amino Acids and Peptides and Its Application to the Quantitative Study of Heavy Metal-Caused Thiol Oxidations
CZE of Sulfur-Containing Amino Acids and Peptides and Its Application to the Quantitative Study of Heavy Metal-Caused Thiol Oxidations
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含硫氨基酸和肽的 CZE 及其在重金属引起的硫醇氧化定量研究中的应用
DOI：
10.1007/s10337-012-2240-6
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发表时间：
2012
期刊：
影响因子：
1.7
通讯作者：
K. Lindner
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
A.C. Schmidt;S. Lauckner;K. Lindner
氧化还原活性的含硫氨基酸半胱氨酸和甲硫氨酸、三肽谷胱甘肽及其氧化对应物胱氨酸、甲硫氨酸亚砜和谷胱甘肽二硫化物通过毛细管区带电泳（CZE）在填充有100 mM磷酸盐缓冲液（pH 8.0）的72 cm长熔融石英毛细管中在+30 kV电压下在20 min内分离为阴离子。优化的CZE方法适合在生物相关浓度范围（μM-mM）内对生物分子进行定量金属相互作用研究。减少半胱氨酸和谷胱甘肽的还原形式的峰面积，同时增加的氧化形式的峰面积后，孵育的还原生物分子与二价重金属阳离子表示氧化还原反应，这可能是负责有毒金属的行动在生物系统中。CZE测量显示，在添加Zn（II）的情况下，金属与半胱氨酸的摩尔比为0.85，在添加Cu（II）的情况下，金属与半胱氨酸的摩尔比为0.11，分别实现了半胱氨酸的50%氧化等级。Cu（II）在Cu：肽摩尔比为0.036时氧化50%的初始谷胱甘肽，而在与Co（II）孵育至Co：肽摩尔比为0.25后未达到50%的氧化等级。
The redox-active, sulfur-containing amino acids cysteine and methionine, the tripeptide glutathione and their oxidized counterparts cystine, methionine sulfoxide, and glutathione disulfide were separated as anions by capillary zone electrophoresis (CZE) in a 72 cm long fused silica capillary filled with 100 mM phosphate buffer, pH 8.0, at a voltage of +30 kV in 20 min. The optimized CZE method was suited for the implementation of quantitative metal interaction studies of the biomolecules in a biologically relevant concentration range (μM–mM). Decreasing peak areas of the reduced forms of cysteine and glutathione and simultaneously increasing peak areas of the oxidized forms after incubation of the reduced biomolecules with divalent heavy metal cations indicated redox reactions which could be responsible for toxic metal actions in biological systems. CZE measurements revealed that a 50 % oxidation grade of cysteine was achieved at a molar metal:cysteine ratio of 0.85 in case of Zn(II) addition and of 0.11 in case of Cu(II) addition, respectively. Cu(II) oxidized 50 % of the initial glutathione at a molar Cu:peptide ratio of 0.036, whereas the 50 % oxidation grade was not reached after incubation with Co(II) up to a molar ratio of Co:peptide of 0.25.
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