Согласно полученным данным в условиях ауксотрофности по лейцину уровни включения 2Н в молекулы лейцина/изолейцина ниже, чем для фенилаланина. Отмеченная особенность отчётливее всего проявляется на среде с максимальной концентрацией 2Н2О. Из масс-спектра смеси аминокислот культуральной жидкости с 98%-ной 2Н2О (рис. 12) видно, что величина m/z 418.0 пика молекулярного иона метилового эфира N-Dns-фенилаланиа увеличивается по сравнению с контрольными условиями на 6 ед., что соответствует замещению 75% от общего количества атомов водорода в молекуле. В масс-спектре фиксируется пик обогащённого дейтерием бензильного фрагмента при m/z 97.0 (вместо m/z при 91.0 в контроле), что указывает на локализацию шести атомов дейтерия в положениях С2-С6 ароматического кольца молекулы фенилаланиа и сопредельном с ними положении при углеродном атоме b. Хотя в остальных опытах пики бензильных фрагментов были фоновыми, логично предположить, что при других концентрациях 2Н2О дейтерий также включается в ароматическое кольцо фенилаланина, так как клеточный метаболизм в 2Н2О стабилизирован за счет адаптации. Уровень включения дейтерия в лейцин/изолейцин составил 51, валин - 59, а аланин - .%.

Контроль за включением дейтерия в молекулы аминокислот за счет ассимиляции [U -2H]метанола показал незначительное количество дейтерия, которое поступает в молекулу вместе с углеродом метанола. Уровень дейтерированности вычисляли по величине пика с m/z 413 за вычетом вклада пика примеси природного изотопа (не более 2%). Полученный результат объяснялся разбавлением дейтериевой метки за счёт протекания биохимических процессов, связанных с распадом метанола при его фиксации клеткой и реакциями изотопного обмена в Н2О. Так, из четырёх атомов дейтерия, имеющихся в молекуле [U -2H]метанола, лишь один атом дейтерия при гидроксильной группе -ОН самый подвижный и поэтому легко диссоциирует в водной среде с образованием С2Н3OН. Три оставшихся атома дейтерия входят в цикл ферментативного окисления метанола, который, в свою очередь, мог привести к потере дейтериевой метки за счёт образования соединений более окисленных, чем метанол. В частности, такое включение дейтерия в молекулы аминокислот подтверждает классическую схему ферментативного окисления метанола до формальдегида в клетках метилотрофов, который лишь после этого ассимилируется РМФ- путем фиксации углерода (Квейл, 1970).

13

С-меченые аминокислоты.

Аналогичная закономерность в уровнях включения 13С в молекулы аминокислот, связанных с ауксотрофным метаболизмом, наблюдалась при использовании 1%-ного [U -13С]метанола (рис. 13). В отличие от 95%-ного уровня включения 13С в фенилаланин, уровни включения в молекулы лейцина/изолейцина, аланина и валина составили 38, 35, и 50% соответственно. Уровень включения глицина (60%) хотя и выше, чем для трёх последних аминокислот, но ниже, чем для фенилаланина. Учитывая ауксотрофность штамма по изолейцину, разброс значений может быть объяснён вкладом экзогенного изолейцина в уровень изотопного включения лейцина, а также других метаболически связанных с ним аминокислот. Суммируя полученные данные, можно сделать вывод о сохранении минорных путей метаболизма, связанных с биосинтезом лейцина и метаболически родственных с ним аминокислот de novo. Другим логическим объяснением наблюдаемого эффекта, если принять во внимание происхождение лейцина и изолейцина по различным путям биосинтеза, может быть ассимиляция клеткой немеченого лейцина из среды на фоне биосинтеза меченого изолейцина de novo.