XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Введение

Аминокислоты являются структурными химическими единицами или «строительными кирпичиками», участвующие в образовании белка. Аминокислоты в человеческом организме играют важную, даже можно сказать особую роль, поскольку они являются мономерами белков, а белки это незаменимые и жизненноважные компоненты живых систем. Кроме того, что аминокислоты являются мономерами белков, образующие ткани органов организма человека, они также служат нейромедиаторами (нейротрансмиттерами), либо могут быть их предшественником.[2]

Триптофан – незаменимая ароматическая α-аминокислота. Он входит в состав многих белков (наиболее богаты им фибриноген, α-глобулин крови, миозин). Триптофан и молекулы, которые он производит, необходимы для оптимального функционирования организма. Они влияют на сон, настроение и поведение.[1]

L-триптофан является протеиногенной аминокислотой, которая может быть преобразована в несколько важных молекул, включая серотонин (гормон хорошего настроения) и мелатонин (гормон — регулятор суточных циклов, который используют, чтобы облегчить засыпание).[4]

Триптофан помогает при синдроме гиперактивности у детей, используется при заболеваниях сердца, для контроля за массой тела, уменьшения аппетита, а также для увеличения выброса гормона роста. Помогает при мигренозных приступах, способствует уменьшению вредного воздействия никотина. Дефицит триптофана и магния может усиливать спазмы коронарных артерий.[3]

В связи с чем обусловлена актуальность данной работы.

Цель исследования: оптимизация протокола количественного определения L-триптофана в различных биологических образцах, полученных от лабораторных животных, с использованием флуоресцентной детекции.[5]

Задачи исследования:

Проанализировать научные статьи, посвященные методам количественного определения триптофана в биологических образцах и роли данных методов в биомедицинских исследованиях.

Оптимизировать протокол спектрофлуориметрической детекции L-триптофана с использованием серии разведений аминокислоты в фосфатного буфере с различными значениями показателя pH.

Провести сравнительный анализ содержания триптофана в биологических образцах (плазме крови, моче, гомогенатах тканей крыс) с использованием флуоресцентной детекции.

Дизайн исследования. Настоящее исследование будет выполнено на базе кафедры фундаментальной медицины и биологии ВолгГМУ. Детекции интенсивности флуоресцентного сигнала будет осуществлена на многофункциональном микропланшетном ридере BMG Labtech Clariostar Plus. В качестве объектов исследования будут использованы биологические материалы (плазме крови, моче, гомогенатах тканей) полученные от крыс самок линии Вистар, сопоставимых по массе и возрасту. В ходе экспериментов будет оцениваться абсолютная концентрация триптофана в различных биологических объектах и воспроизводимость получаемых данных.

Предполагаемые пути решения задач. Для определения содержания триптофана в биологических образцах будет использован высокопроизводительный микропланшетный метод, основанным на детекции интенсивности флуоресценции аминокислотных остатков триптофана. Сухие навески L-триптофана (Sigma Aldrich, США) будут использованы для приготовления разведений аминокислоты в фосфатном буфере и построения калибровочной кривой. В ходе анализа будут определены такие характеристики метода как предел количественного определения, специфичность, линейность, стабильность. Обработка данных и статистический анализ будет произведен с использованием программы GraphPad Prism 5.0.

Список литературы:

1) Леенсон И. А. Язык химии. Этимология химических названий. — М.: АСТ, Corpus, 2016. — 464 с.

2) Руденко A. O., Определение важнейших аминокислот в сложных объектах биологического происхождения методом обращённо-фазовой ВЭЖХ с получением фенилтиогидантоинов аминокислот //Сорбционные и хроматографические процессы. – 2010. – Т. 10. – №. 2.

3)Kameya M., Onaka H., Asano Y. Selective tryptophan determination using tryptophan oxidases involved in bis-indole antibiotic biosynthesis //Analytical biochemistry. – 2013. – Т. 438. – №. 2. – С. 124-132.

4) Turner E. H., Loftis J. M., Blackwell A. D. Serotonin a la carte: supplementation with the serotonin precursor 5-hydroxytryptophan (англ.) // Pharmacol Ther : journal. — 2006.

5) Zeng X. et al. A colorimetric and ratiometric fluorescent probe for quantitative detection of GSH at physiologically relevant levels //Sensors and Actuators B: Chemical. – 2011. – Т. 159. – №. 1. – С. 142-147.