首次发现只在雄性中存在的代谢物

　　

生物通报道：来自美国伊利诺斯州大学的研究人员在雄性蓝蟹中发现了一种化合物，该物质在雌性中不存在。该研究首次发现一个完整的酶系统只在一个物种的一个性别中被激活。这项研究的结果发表在8月22日的PLoS ONE杂志上。

 

研究人员解释说，尽管激素水平的不同被认为是动物和人类发育中性别间的主要差异原因，但是新的研究发现了之前未知的一种性别特异性代谢物和可能的生物化学现象。

 

研究人员表示，很容易推测出一种性别特异性代谢物的存在与否可能会影响动物的发育、构造和生物化学方面。性别间对心脏疾病的敏感或者平均寿命等方面的差异可能归因于一种代谢物的有无。

 

现在，一种性别特异性代谢物的存在首次在一种动物中被证实。研究人员还将在其他动物（包括人类）中进行代谢研究回顾分析，从而确定是否也存在一种性别特异性代谢物。

 

核磁共振仪广泛用于有机物质的研究，化学反应动力学，高分子化学以及医学，药学和生物学等领域。20年来，由于这一技术的飞速发展，它已经成为化学领域最重要的分析技术之一。利用磷31核磁共振对整个组织进行分析，Kleps注意到雄性蓝蟹（blue crab）腮组织中一种不同寻常的信号。

 

研究人员在雄性腮组织中发现P-31的一个原子携带一种“化学位移”标签的，这意味着存在一种特殊的、尚未发现的磷酸化合物。

 

然后，他们分离并分析了这种磷酸化合物，并确定其为2－氨基乙基磷酸盐（AEP）——一种不常见但研究较多的代谢物。而AEP并不是一种激素。

 

化学位移(chemical shift)是指核处于分子中的不同位置时，由于化学束缚状态及电子轨道的磁屏蔽效应，使其拉莫尔频率发生的微小变化。用高分辨率磁共振谱仪，可通过化学位移来区分分子结构。现在，在磁共振成像系统中，也可进行化学位移测量，但需要配备专门的波谱仪。化学位移的量通常用ppm表示。

 

蓝蟹，学名Callinectes sapidus，得名于其腿部和螯足的蓝色色泽（蟹壳呈棕绿色，蟹腹为白色）。蓝蟹与亚洲的一些游水蟹品种十分相似，包括产自印度尼西亚和菲律宾的Portunus pelagicus和产自中国的Portunus triberculatus（大闸蟹）。（生物通雪花）

 

 

附： 核磁共振仪诞生史

 

早在1924年，奥地利物理学家泡里就提出了某些核可能有自旋和磁矩。 “自旋”一词起源于带电粒子，如质子、电子绕自身轴线旋转的经典图像。这种运动必然产生角动量和磁偶极矩，因为旋转的电荷相当于一个电流线圈，由经典电磁理论可知它们要产生磁常当然这样的解释只是比较形象的比拟，实际情况要比这复杂得多。

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原子核自旋的情况可用自旋量子数I表示。自旋量子获得，质量数的原子序数之间有以下关系：

    质量数 原子序数 自旋量子数（I）

    奇数 奇数或偶数 1/2, 3/2 , 5/2……

    偶数 偶数 0

    偶数 奇数 1，2，3……

    1>0的原子核在自旋时会产生磁场；I为1/2的核，其电荷分布是球状；而I≥1的核，其电荷分布不是球状，因此有磁极矩。

    I为0的原子核置于强大的磁场中，在强磁场的作用下，就会发生能级分裂，如果用一个与其能级相适应的频率的电磁辐射时，就会发生共振吸收，核磁共振的名称就是来源于此。

    斯特恩和盖拉赫1924年在原子束实验中观察到了锂原子和银原子的磁偏转，并测量了未成对电子引起的原子磁矩。

    1933年斯特恩等人测量了质子的磁矩。1939年比拉第一次进行了核磁共振的实验。1946年美国的普西尔和布少赫同时提出质子核磁共振的实验报告，他们首先用核磁共振的方法研究了固体物质、原子核的性质、原子核之间及核周围环境能量交换等问题。为此他们两位获得了1952年诺贝尔物理奖。50年代核磁共振方法开始应用于化学领域，1950年斯坦福大学的两位物理学家普罗克特和虞以NH 4NO3水溶液作为氮原子核源，在测定14N的磁矩时，发现两个性质截然不同的共振信号，从而发现了同一种原子核可随其化学环境的不同吸收能量的共振条件也不同，即核磁共振频率不同。这种现象称为 “化学位移”。这是由于原子核外电子形成的磁场与外加磁场相互作用的结果。化学位移是鉴别官能团的重要依据。因为化学位移的大小与键的性质和键合的元素种类等有密切的关系。此外，各组原子核之间的磁相互作用构成自旋──自旋耦合。这种作用常常使得化学位移不同的各组原子核在共振吸收图上显示的不是单峰而是多重峰，这种情况是由分子中邻近原子核的数目，距离用对称性等?蛩鼐龆ǎ?虼怂?兄?谔崾菊?龇肿拥摹?r

    由于上述成果高分辨核磁共振仪得以问世。开始测量的核主要是氢核，这是由于它的核磁共振信号较强。随着仪器性能的提高，13C，31P，15N等的核也能测量，仪器使用的磁场也越来越强。50年代制造出IT（特拉斯）磁场，60年代制造出2T的磁场，并利用起导现象制造出5T的起导磁体。70年代造出8T磁常现在核磁共振仪已经被应用到从小分子到蛋白质和核酸的各种各样化学系统中。