液質聯(lián)用技術實現(xiàn)不飽和脂質雙鍵異構體全維度分析
【化工儀器網(wǎng) 項目成果】近日，武漢大學研究團隊利用開發(fā)的雙功能化學反應和色譜-質譜聯(lián)用技術解決了不飽和脂質雙鍵順反異構大規(guī)模分析鑒定難題，實現(xiàn)不飽和脂質雙鍵異構體的全維度分析，為研究脂質異構體的生物功能提供了重要的分析方法。
研究成果以“Dual-Resolving of Lipid Positional and Geometric Isomers of C=C Bonds via Bifunctional Photocycloaddition-Photoisomerization Reaction System”(光環(huán)化-光異構化雙功能反應體系實現(xiàn)碳碳雙鍵位置和幾何異構的同時解析)為題，發(fā)表在《自然•通訊》上。
不飽和脂質是在脂肪鏈上含有碳碳不飽和雙鍵(C=C)的脂質亞類。脂質的生物學功能很大程度上取決于它們的化學結構。脂質中 C=C鍵的異構體類型包括位置異構體和幾何異構體(順反或EZ)，它們賦予脂質在生物體中不同的結構和功能。
C=C位置異構體和幾何異構體的同時識別使生命科學研究的一大難題。質譜 (MS) 因其高靈敏度和結構解析能力而在C=C鍵異構體的分析中發(fā)揮了重要作用，雖然基于質譜技術已經(jīng)開發(fā)出了一些特殊的方法，但仍然缺乏同時識別C=C鍵的位置和幾何構型的能力，阻礙了脂質結構與生物功能關系的研究。
為解決這一問題，研究團隊建立了一個可見光激發(fā)的光環(huán)化-光異構化雙功能反應體系，使用苯甲酰甲酸甲酯(MBF)作為羰基底物，Ir[dFppy] 2 (dtbbpy)PF 6作為不飽和脂質的光催化劑，結合液相色譜-質譜聯(lián)用技術，首次在組學水平上實現(xiàn)了 C=C 鍵的位置和順反構型的同時分析，為其生物學功能研究提供多維異構信息。
在實驗中，研究團隊以植物的病原菌和內(nèi)源菌為研究對象，利用這種技術共鑒定出309個脂質分子，同時精確鑒定了其中多達133個不飽和脂質的的雙鍵異構，發(fā)現(xiàn)了每種細菌獨特的脂質異構指紋譜。此外還用小鼠模型跟蹤腦缺血中C=C位置異構體的變化，發(fā)現(xiàn)腦缺血能夠顯著影響C=C位置異構體的生物合成。
該研究不僅為深層脂質結構生物學提供了強大的工具，而且為開發(fā)多功能可見光誘導反應提供了范例。
(資料來源： 武漢大學)
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