| Determination of Mn Concentrations in Synechocystis sp. PCC6803 Using ICP-MS
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Author:
Date:
2017-12-05
[Abstract] Manganese (Mn) is an essential micronutrient for all photoautotrophic organisms. Two distinct pools of Mn have been identified in the cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 (Synechocystis), with 80% of the Mn residing in the periplasm and 20% in cytoplasm and thylakoid lumen (Keren et al., 2002). In this protocol, we describe a method to quantify the periplasmic and intracellular pools of Mn in Synechocystis accurately, using inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS).
[摘要] 锰（Mn）是所有光合自养生物体必需的微量营养素。 在蓝细菌集胞藻中已经鉴定了两个不同的锰库。 PCC 6803（ Synechocystis ），其中80％的Mn存在于周质中，20％存在于细胞质和类囊体腔中（Keren等，2002）。 在这个协议中，我们描述了使用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）精确定量集胞藻中周质和细胞内锰库的方法。
【背景】Mn在几种酶的活性位点中起着至关重要的作用，例如光系统II中的放氧复合物。与其作为重要的微量营养素的作用相反，锰过量时可能是有毒的。因此，蓝细菌维持细胞内的Mn水平，特别是避免游离的Mn在细胞质中是至关重要的。蓝细菌集胞藻通过在周质中储存约80％的Mn来解决这一挑战。在细胞质和类囊体系统中只能检测到20％的细胞含量（Keren等，2002），大部分Mn被掺入蛋白质中，在细胞质中几乎没有游离的Mn 。我们最近鉴定了锰转运蛋白Mnx，它存在于类囊体膜中并促进Mn从细胞质输出到集胞藻的类囊体腔中。根据我们的研究，Mnx是维持细胞Mn稳态的主要参与者（Brandenburg等人，2017）。为了分析Mnx的生物学意义，我们制定了一个方案来分别测量周质和细胞内Mn池。我们选择ICP-MS进行定量分析，因为它是检测生物样品中金属的灵敏可靠的方法。检测限可以在[ng L ...
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| Measurement of Cellular Copper in Rhodobacter capsulatus by Atomic Absorption Spectroscopy
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Author:
Date:
2016-10-05
[Abstract] Copper is an essential micronutrient and functions as a cofactor in many enzymes such as heme-Cu oxygen reductases, Cu-Zn superoxide dismutases, multi-copper oxidases and tyrosinases. However, due to its chemical reactivity, free copper is highly toxic (Rae et al., 1999) and all organisms use sophisticated machineries for controlling uptake, storage and export of Cu. The strict control of the cellular Cu homeostasis prevents toxic effects but sustains synthesis of cuproproteins. Monitoring the copper levels within the cell and within different cellular compartments is an essential approach for identifying the contribution of different proteins in maintaining the cellular copper equilibrium. Therefore, whole cells and whole-cell lysates, which can be further fractionated into ...
[摘要] 铜是必需的微量营养素并且在许多酶如辅酶Cu氧还原酶，Cu-Zn超氧化物歧化酶，多铜氧化酶和酪氨酸酶中起辅因子的作用。然而，由于其化学反应性，游离铜是高毒性的（Rae等人，1999），并且所有生物体使用复杂的机器来控制Cu的摄取，储存和输出。严格控制细胞铜稳态防止毒性作用，但维持铜蛋白的合成。监测细胞内和不同细胞区室内的铜水平是识别不同蛋白质在维持细胞铜平衡中的贡献的必要方法。因此，可以进一步分离成细胞质和周质的全细胞和全细胞裂解物被消化，并通过Lowry测定法测定蛋白质浓度。随后，通过原子吸收光谱（AAS）测量铜含量，并计算每mg蛋白质的Cu含量。这提供了产生关于细胞Cu含量的可定量结果的简单且成本有效的方法。为了举例说明这种方法，我们使用光养型α-变形杆菌荚膜红细菌（Rhodobacter capsulatus），其通常用作研究细菌细胞中Cu运输的模式生物体（Ekici等人）。 ，2012）。
[背景] 由于对细胞Cu稳态的兴趣日益增长，在过去几年中开发了用于测量细胞Cu含量的不同方法。它们包括电化学和荧光方案，电感耦合等离子体质谱（ICP-MS），电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP-AES），电子微探针分析（EMPA），X射线吸收光谱（XAS）或同步辐射X ...
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| Spot Assays for Viability Analysis of Cyanobacteria
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Author:
Date:
2015-09-05
[Abstract] Cyanobacteria are prokaryotic organisms performing oxygenic photosynthesis. The cyanobacterium Synechocystis sp. PCC 6803 is a model organism for the study of photosynthesis, gene regulation and biotechnological applications because it is easy to manipulate genetically. Moreover, this cyanobacterium can grow photoautotrophically as well as chemoheterotrophically in the dark utilizing glucose. Microbiologists often use optical density measured with a spectrophotometer for the comparison of growth performance of different strains in liquid cultures. Because Synechocystis sp. PCC 6803 (especially motile strains) tend to form aggregates under stress conditions this method might be not suitable for evaluation of different strains under different growth conditions. ...
[摘要] 蓝细菌是进行含氧光合作用的原核生物。蓝细菌集胞藻 PCC 6803是一种用于光合作用，基因调控和生物技术应用研究的模式生物，因为它易于基因操作。此外，这种蓝细菌可以在黑暗中利用葡萄糖光化自养地以及化学异养生长。微生物学家经常使用用分光光度计测量的光密度用于比较液体培养物中不同菌株的生长性能。因为 Synechocystis PCC 6803（特别是运动株）倾向于在胁迫条件下形成聚集体，该方法可能不适合在不同生长条件下评估不同的菌株。此外，许多实验室不能很好地配备标准化的光生物反应器和照明设施，以确保生长曲线的可重复性。在这里，我们描述了高度可重复的斑点测定的蓝细菌菌株的生存力分析。
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