Deuterium-Markierung, auch als Deuterium-Labeling oder Deuterium-Tracer-Technik bezeichnet, ist eine Methode in der biochemischen Forschung, um den Weg von Deuteriumatomen (schweren Wasserstoffatomen, die ein Neutron im Atomkern enthalten) in Molekülen zu verfolgen. Diese Technik wird verwendet, um Informationen über Stoffwechselwege, Proteinstruktur, Enzymaktivität und andere biologische Prozesse zu gewinnen.
Die Deuterium-Markierung erfolgt normalerweise, indem Organismen oder Zellen mit deuteriumangereichertem Wasser (Wasser, in dem ein Teil des normalen Wasserstoffs durch Deuterium ersetzt wurde) gefüttert werden. Die deuteriummarkierten Wasserstoffatome werden in verschiedene Biomoleküle, wie Proteine, Lipide und Nukleinsäuren, eingebaut, während die Organismen ihre normalen Stoffwechselprozesse durchführen. Dies ermöglicht es den Forschern, den Verlauf dieser Atome im Laufe der Zeit zu verfolgen und Rückschlüsse auf biochemische Reaktionen und Veränderungen in den untersuchten Molekülen zu ziehen.
Ein häufiges Anwendungsgebiet der Deuterium-Markierung ist die Untersuchung von Proteindynamik und -struktur. Durch die Verfolgung der Bewegung von deuteriummarkierten Atomen in Proteinen können Wissenschaftler Einblicke in deren Faltungsprozesse, Konformationsänderungen und Interaktionen mit anderen Molekülen erhalten.
Die Deuterium-Markierung ist eine leistungsfähige Methode, um detaillierte Informationen über biologische Prozesse auf molekularer Ebene zu gewinnen. Sie wird in der pharmazeutischen Forschung, in der Medikamentenentwicklung, der Proteinforschung und in vielen anderen Bereichen der biomedizinischen Wissenschaften eingesetzt.