Measuring Enzyme Activities Under Standardized In Vivo-Like Conditions for Systems Biology

Measuring Enzyme Activities Under Standardized In Vivo-Like Conditions for Systems Biology

Tác giả: Karen van Eunen, Jildau Bouwman, Pascale Daran-Lapujade, Jarne Postmus, André B. Canelas, Femke I. C. Mensonides, Rick Orij, Isil Tuzun, Joost van den Brink, Gertien J. Smits, Walter M. van Gulik, Stanley Brul, Joseph J. Heijnen, Johannes H. de Winde, M. J. Teixeira de Mattos, Carsten Kettner, Jens Nielsen, Hans V. Westerhoff, and Barbara M. Bakker

Lĩnh vực: Molecular Cell Physiology, Biotechnology, Systems Biology, Biochemistry

Nội dung tài liệu:

Nghiên cứu này trình bày việc phát triển và đánh giá một môi trường đệm chuẩn hóa cho các phép đo động học enzyme trong tế bào chất của nấm menSaccharomyces cerevisiae, mô phỏng gần nhất có thể điều kiệnin vivo. Các phương pháp đo lường enzyme truyền thống thường sử dụng các điều kiện tối ưu cho từng enzyme riêng lẻ, dẫn đến sự thiếu nhất quán và khó khăn trong việc tích hợp dữ liệu vào các mô hình hệ thống sinh học. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã xây dựng một môi trường đệm duy nhất, có thể áp dụng cho nhiều enzyme tế bào chất. Môi trường này được xây dựng dựa trên việc phân tích thành phần nguyên tố và nồng độ ion nội bào củaS. cerevisiae, với mục tiêu tái tạo các điều kiệnin vivo một cách thực nghiệm. Nghiên cứu đã đo lường các giá trị Vmax (tốc độ enzyme tối đa) của các enzyme trong con đường đường phân và lên men trong môi trường mới này. Kết quả cho thấy rằng, đối với một số enzyme, các giá trị Vmax đo được trong môi trườngin vivo-like khác biệt đáng kể so với các phép đo dưới điều kiện tối ưu hóa trước đó. Điều này nhấn mạnh tầm quan trọng của việc sử dụng các điều kiện thử nghiệm chuẩn hóa và gần vớiin vivo để thu được dữ liệu đáng tin cậy cho mô hình hóa hệ thống sinh học. Nghiên cứu này cung cấp một bước tiến quan trọng trong việc tiêu chuẩn hóa các thí nghiệm enzyme cho cộng đồng nghiên cứu hệ thống sinh học nấm men và có thể đóng vai trò là một khuôn mẫu cho việc phát triển các phương tiện thử nghiệm tương tự cho các loại tế bào và sinh vật khác.

Mục lục chi tiết:

• Giới thiệu
• Kết quả (Ước tính nồng độ ion nội bào dựa trên phân tích nguyên tố, Kali, Photphat tự do, Sulfate tự do, Canxi tự do, pH tế bào chất, Ảnh hưởng của các nồng độ anion khác nhau lên Vmax)
• Thảo luận
• Quy trình thực nghiệm (Chủng và điều kiện nuôi cấy, Phương pháp phân tích, pH tế bào chất, Quy trình chung để đo lường khả năng enzyme (Vmax))
• Ảnh hưởng của các chất ức chế phosphatase
• Liệu các giá trị Vmax có hỗ trợ tốc độ đường phân tối đa không?
• Tài liệu tham khảo