1. 추적 대사 경로 :
* 분자의 대사 운명 : 동위 원소, 특히 13 과 같은 안정적인 동위 원소 C 또는 15 n은 분자에 통합되고 대사 경로를 통해 추적된다. 이를 통해 연구원들은 유기체가 영양소를 처리하고 생체 분자를 합성하며 폐기물을 분해하는 방법을 이해할 수 있습니다.
* 대사 중간체 식별 : 동위 원소는 표지 된 원자가 끝나는 위치를 나타내함으로써 대사 경로에서 중간 화합물을 정확히 지적하는 데 도움이 될 수있다.
* 반응 속도 결정 : 표지 된 원자의 혼입을 측정함으로써, 연구자들은 효소 반응 및 대사 플럭스의 속도를 정량화 할 수있다.
2. 단백질 구조 및 기능 연구 :
* 단백질 합성 및 회전율 : 표지 된 아미노산을 사용하여 연구자들은 세포 및 조직에서 단백질 합성 속도 및 분해 속도를 조사 할 수 있습니다.
* 단백질-단백질 상호 작용 : 동위 원소 표지는 단백질이 서로 다른 생체 분자와 어떻게 상호 작용하는지 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
* 단백질 국소화 : 표지 된 아미노산은 세포 및 유기체 내 단백질의 위치를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
3. 생물학적 과정 이해 :
* 약물 대사 및 약동학 : 동위 원소는 약물이 신체에 흡수, 분포, 대사 및 배설되는 방법을 연구하는 데 사용될 수 있습니다.
* 오염 물질의 환경 운명 : 오염 물질을 표시함으로써 연구원들은 환경에서의 움직임과 열화를 추적 할 수 있습니다.
* 생태 학적 연구 : 동위 원소는 식품 웹 및 유기체의 이동 패턴을 추적하는 데 도움이 될 수 있습니다.
4. 진단 및 치료 적용 :
* 의료 영상 : 18 와 같은 방사성 동위 원소 F는 장기와 조직을 시각화하기 위해 PET 스캔에 사용됩니다.
* 방사선 요법 : 방사성 동위 원소는 암 세포를 표적화하고 파괴하는 데 사용됩니다.
* 약물 개발 : 동위 원소 라벨링은 신약을 개발하고 테스트하는 데 사용될 수 있습니다.
5. 연구 도구 :
* NMR 분광학 : 동위 원소는 NMR 분광법의 감도 및 해상도를 향상시키는 데 사용될 수 있으며, 분자 구조 및 역학의 상세한 분석을 가능하게한다.
* 질량 분석법 : 동위 원소 표지는 질량 분석법 기반 프로테오믹스 및 대사체에 필수적이며, 복잡한 혼합물에서 분자의 식별 및 정량화를 가능하게한다.
동위 원소 표지의 유형 :
* 안정적인 동위 원소 표지 : 13 과 같은 비 방사성 동위 원소 사용 C, 15 n 또는 2 분자에 통합되고 대사 경로를 통해 추적 된 H.
* 방사성 동위 원소 표지 : 14 과 같은 방사성 동위 원소 사용 C 또는 3 H, 다양한 프로세스를 연구하는 데 사용될 수있는 방사선을 방출합니다.
전반적으로 동위 원소 라벨링은 다양한 과학 분야에서 광범위한 응용 프로그램을 갖춘 다목적이고 강력한 도구입니다. 그것은 기본 생물학적 과정에 대한 중요한 통찰력을 제공하고, 약물 발견 및 발달에 기여하며, 분자 수준에서의 삶의 복잡성을 이해하는 데 도움이됩니다.
