氨基酸和多胺靶向分析

多胺(polyamines)是动植物体内一类具有生物活性的低分子量的脂肪族含氮碱，包括腐胺(putrescine，Put)，尸胺(cadaverine,Cad)，亚精胺(spermidine,Spd)，精胺(spermine，Spm)等。多胺在植物生长发育和人类健康和疾病的生化和生理过程中有着不可或缺的作用。在植物体内的生物学功能包括：促进生长，提高种子活力和发芽力；刺激不定根产生，促进根系对无机离子的吸收；抑制蛋白酶与RNA酶活性的提高，延缓叶片衰老，延缓叶绿素的分解；调节与光敏素有关的生长和形态建成，调节开花过程；提高抗逆性和抗渗透胁迫。多胺在动物体内参加的生理生化过程包括：细胞凋亡；细胞分裂和分化；DNA和蛋白质合成；基因表达；调控动物肠道稳态，参与动物肠道的生长发育、肠道黏膜屏障、抗氧化和代谢等 (图 1)。

 

图 1. Positive and negative aspects of polyamine function/role in plants and humans/animals.

 

多胺由各种氨基酸前体如精氨酸、鸟氨酸、色氨酸和赖氨酸等（图2）通过内源和/或外源代谢途径(由肠道微生物介导)合成(图3-4)。此外，多胺可被转化为更为极性的N-乙酰化形式通过尿液和粪便排泄（图5）。因此，同时监测前体氨基酸和多胺谱可以揭示调节它们各自的生物合成途径的生物学见解。

图 2. Examples of parent amino acids and their corresponding biogenic amines

 

图 3.Polyamine biosynthetic and the back-conversion pathways in plants.

图 4.Intestinal Bacteria Convert Dietary Nutrients to Immunomodulatory Metabolites

图 5. Distribution of polyamines in liver tissue, plasma and urine.

 

中科脂典提供一站式的多胺和氨基酸综合靶向定量分析，包含各种生物材料（组织、细胞、血清、粪便和尿液等）的多胺和氨基酸 (图6) 。我们的方法独特性在于超高灵敏度，并通过我们严谨的实验操作步骤排除了外源的污染，从而应用在针对肠道菌群医学研究的大队列珍贵医学样本的高通量分析。

 

图 6. Chromatogram displaying elution of precursor amino acids and their polyamines in an integrated method.

 

参考文献

1. Postler T S, Ghosh S. Understanding the Holobiont: How Microbial Metabolites Affect Human Health and Shape the Immune System[J]. Cell Metabolism, 2017, 26(1):110.

2.Handa A K, Fatima T, Mattoo A K. Polyamines: Bio-Molecules with Diverse Functions in Plant and Human Health and Disease:[J]. Frontiers in Chemistry, 2018, 6:10.