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中子技术很适合研究像氢这样的轻原子，对于含有大量氢的生物分子来说，就是是很好的例子。中子对氢(1H)与氘(2H)的同位素替换特别敏感，这使得对比技术可以用于详细研究分子。为此，需要准备氘化版本的生物分子。然而，这些每氘化的分子很少能从商业供应商那里得到，因为它们的市场价值有限，SINE2020旨在填补这一空白。k5.2化学氘化工作包是建立小氘化生物分子提取、纯化和分析的程序。 这些分子将通过DEUNET平台的合作伙伴提供给中子技术用户。所涉及的主要生物分子是磷脂、甾醇(例如胆固醇)和鞘磷脂——所有类型的分子都可以在生物膜中找到，因此在制药中有重要的应用。脂质在化妆品、食品和纳米技术领域也发挥着重要作用，因此利用中子研究脂质对许多研究人员和工业企业来说将是非常宝贵的。伊利诺伊州的Krishna Batchu)和Giovanna Fragneto正在进行SINE2020的研究。对磷脂的研究主要集中在磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰胆碱(PC)和磷脂酰丝氨酸(PS)。 它们是用酵母菌株毕赤酵母的细胞培养物制备，因为毕赤酵母在脂肪提取方面工作良好，并在氘化培养基中成功生长。磷脂是两亲性分子，由一个亲水的头群和两条憎水的“腿”组成。“腿”是连接在氢(或氘原子)上的碳原子链。它们在细胞膜中的组成极其复杂，细胞膜通常由数千种不同的脂质分子组成。其中的碳链长度不同，通常在6到24个碳原子之间。碳原子之间有0到12个双键，这就是所谓的饱和水平。双键越多，链越不饱和。磷脂在生物系统中的稳态，是通过三个关键细胞过程维持的： 生物合成、重塑、降解。在酵母细胞中(培养中)存在一种专门的脂肪酸代谢分子机制，在生产过程中分别由伸长酶和去饱和酶催化，引起链的伸长和不饱和。一旦生物合成，它们被纳入各种磷脂是由许多酰基转移酶催化，从而导致存在一个更大的单一分子库。挑战在于，有这么多的变量，所产生的磷脂类型的数量巨大，该项目一部分研究了生长条件如何影响产生的脂质类型。没有发现明显的差异，表明采收时间影响脂质分布。 但有一些迹象表明，碳源有影响，如果生长在较低的温度下，会发生更多的不饱和。一旦细胞培养成功，脂质就需要被提取、分离和纯化。这已经实现，无论是加氢和氘化的PC, PS和PE分子，使用一个两步的过程：固相萃取，然后通过一个正常的相柱耦合到高效液相色谱系统纯化。已制备氢化版本，以便与氘化品种进行比较，并初步测试工艺，以避免浪费昂贵的氘。现在的挑战是纯化单个分子，识别它们并使用质谱方法分析它们。最终目标是为未来的用户仔细记录所有程序和协议，以生产这些氘化生物分子。 |
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