LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Comprehending COVID-19: Structural Characterization of the Glycan Assemblies of O-linked Glycopeptides Using Cyclic Ion Mobility

Aplikace | 2021 | WatersInstrumentace
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Charakterizace glykanových struktur na O-vázaných glykoproteinech koronaviru SARS-CoV-2 je klíčová pro pochopení mechanismu vstupu viru do buněk a pro vývoj vakcín či imunoterapií. Glykosylace spike proteinu ovlivňuje jeho proteolytické štěpení, sterickou ochranu před imunitními protilátkami i afinitu k hostitelským receptorům.

Cíle a přehled studie


Štúdie se zaměřuje na detailní strukturální analýzu O-vázaných glykanů v blízkosti furinového štěpného místa spike proteinu. Cílem je stanovit typy glykanových jader (core 1, extended core 1, core 2) a vazebné polohy kyseliny sialové (α2-3 a α2-6) za použití cyklické iontové mobility s vysokým rozlišením.

Použitá metodika a instrumentace


Proteomický workflow zahrnoval redukci a alkylaci disulfidických můstků, odbourání N-glykanů PNGasaF a trypsinovou digesci.
  • Chromatografie: nanoUPLC (ACQUITY UPLC M-Class)
  • Kolony: nanoEase M/Z HSS T3 100 Å (1.8 µm, 75×150 mm) a Symmetry C18 100 Å (5 µm, trap 180×20 mm)
  • Teploty: kolona 60 °C, vzorek 8 °C, průtok 500 nL/min
  • Mobilní fáze: voda/ACN s 0,1 % kyseliny mravenčí a 1 ppm kyseliny citronové
  • MS: SELECT SERIES Cyclic IMS (ESI+; m/z 50–2000; kolizní energie 30–70 V; pět průchodů iontové mobility; IMS cyklus 100 ms)
  • Software: MassLynx, DriftScope, Embedded Analyzer

Hlavní výsledky a diskuse


Pomocí cílené CID cIM-MS analýzy glycopeptidu T56 bylo zjištěno:
  • Oddělení isomerů oxoniových iontů HexNAc–Hex–NeuAc při jedné a pěti průchodech IMS.
  • Dva hlavní trimery m/z 657 s rozdílnými kolizními průřezy (234,1 Å2; 245,4 Å2) odpovídají vazbám NeuAcα2-6Galβ1-4GlcNAc a NeuAcα2-3Galβ1-4GlcNAc.
  • Při pěti průchodech IMS byla další diferenciace na tři subpopulace, jež potvrzují přítomnost extended core 1 a core 2 struktur.
  • Glykopeptidy s jedním NeuAc vykazují jednu izomerní formu odpovídající core 1; s dvěma NeuAc se objevují další izomery s vazbou na GalNAc.

Přínosy a praktické využití metody


Cyklická iontová mobilita v kombinaci s vysoce citlivou MS/MS umožňuje:
  • Site-specifickou a linkage-specifickou charakterizaci nízkoabundantních O-glykopeptidů.
  • Rozlišení izomerických glykanů, které nelze jednoznačně analyzovat běžnou LC-MS.
  • Získání detailních dat pro vývoj vakcín a terapeutik ovlivňujících glykanovou povrchovou masku viru.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další směry zahrnují:
  • Integraci IMS s dalšími typy fragmentačních technik pro komplexní mapování glykosylací.
  • Využití strojového učení pro predikci IMS dat a automatizovanou identifikaci glykoizomerů.
  • Rozšíření analýzy na celou povrchovou glykoproteomiku SARS-CoV-2 a jiných patogenů.

Závěr


SELECT SERIES Cyclic IMS poskytuje vysoké rozlišení a selektivitu pro studium O-vázaných glykánů na spike proteinu SARS-CoV-2, což přispívá k hloubkovému pochopení virové biologie a k podpoře vývoje nových antivirových strategií.

Reference


  1. Johns Hopkins University. COVID-19 Case Tracker. 2020.
  2. Andersen KG et al. The proximal origin of SARS-CoV-2. Nat Med. 2020;26:450–452.
  3. Tortorici AM, Veesler D. Structural insights into coronavirus entry. Adv Virus Res. 2019;105:93–116.
  4. Walls AC et al. Structure, Function, and Antigenicity of the SARS-CoV-2 Spike Glycoprotein. Cell. 2020;181(2):281–292.e6.
  5. Clark GF. The Role of Glycans in Immune Evasion. Mol Hum Reprod. 2014;20(3):185–199.
  6. Chang D, Zaia J. Why Glycosylation Matters in Building a Better Flu Vaccine. Mol Cell Proteomics. 2019;18(12):2348–2358.
  7. Khatri K et al. Integrated Omics Reveal Basis for Influenza A Virus Glycan Microheterogeneity. Mol Cell Proteomics. 2016;15(6):1895–1912.
  8. Kumar S et al. Structural, Glycosylation and Antigenic Variation between 2019-nCoV and SARS-CoV. Virusdisease. 2020;31(1):13–21.
  9. Watanabe Y et al. Site-Specific Glycan Analysis of the SARS-CoV-2 Spike. Science. 2020;eabb9983.
  10. Shajahan A et al. Deducing the N- and O- Glycosylation Profile of the Spike Protein of SARS-CoV-2. Glycobiology. 2020;cwaa042.
  11. Sanda M, Morrison L, Goldman R. N- and O- Glycosylation of the SARS-CoV-2 Spike Protein. bioRxiv. 2020.07.05.187344.
  12. Zhang Y et al. Site-specific N-glycosylation Characterization of Recombinant SARS-CoV-2 Spike Proteins. Mol Cell Proteomics. 2020; mcp.RA120.002295.
  13. Zhou D et al. Identification of 22 N-Glycosites on Spike Glycoprotein of SARS-CoV-2. Glycobiology. 2020;cwaa052.
  14. Hoffmann M et al. A Multibasic Cleavage Site in the Spike Protein of SARS-CoV-2 Is Essential for Infection. Mol Cell. 2020;78(4):779–784.
  15. Xia S et al. The Role of Furin Cleavage Site in SARS-CoV-2 Spike Protein-Mediated Membrane Fusion. Signal Transduct Target Ther. 2020;5:92.
  16. Guttman M, Lee KK. Site-Specific Mapping of Sialic Acid Linkage Isomers by Ion Mobility Spectrometry. Anal Chem. 2016;88(10):5212–5217.
  17. Depland AD et al. Identification of Sialic Acid Linkage Isomers in Glycans using IRMPD MS. Int J Mass Spectrom. 2018;434:64–69.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Site-Specific Characterization of the O-linked Glycans at the Furin Cleavage Site of the Sars-CoV-2 Spike Protein using Cyclic IMS
Site-Specific Characterization of the O-linked Glycans at the Furin Cleavage Site of the Sars-CoV-2 Spike Protein using Cyclic IMS Lindsay aWaters a Morrison , Ying Qing a Yu , and Miloslav b Sanda Corp., Milford, MA; bGeorgetown University Department of…
Klíčová slova
furin, furinglycoforms, glycoformscyclic, cyclicmobility, mobilityglycopeptides, glycopeptidessite, siteims, imspasses, passesawaters, awatersgalnacneuac, galnacneuaclinkare, linkaresanda, sandatryptic, trypticcharacterization, characterizationhexasaccharide
Confident O-glycosylation Site Identification for ENBREL (etanercept) Using the ECD Functionality of SELECT SERIES Cyclic IMS System
Application Note Confident O-glycosylation Site Identification for ENBREL (etanercept) Using the ECD Functionality of SELECT SERIES Cyclic IMS System Samantha Ippoliti, Dale Cooper-Shepherd, Ying Qing Yu, James I. Langridge Waters Corporation This is an Application Brief and does not contain…
Klíčová slova
etanercept, etanerceptenbrel, enbrelglycosylation, glycosylationims, imsecd, ecdcyclic, cyclicconfident, confidentsite, sitefunctionality, functionalityselect, selectseries, seriesidentification, identificationusing, usingsystem, systemfragmentation
CONFIDENT O-GLYCOSYLATION SITE IDENTIFICATION USING A CYCLIC ION MOBILITY– MASS SPECTROMETER EQUIPPED WITH ECD FUNCTIONALITY
CONFIDENT O-GLYCOSYLATION SITE IDENTIFICATION USING A CYCLIC ION MOBILITY– MASS SPECTROMETER EQUIPPED WITH ECD FUNCTIONALITY Brad J. Williams1, Samantha Ippoliti1, Dale Cooper-Shepherd2, Barbara J. Sullivan1, Ying Qing Yu1, and James I. Langridge2 1 Waters Corporation, Milford, MA USA , 2Waters…
Klíčová slova
ims, imsecd, ecdglycosylation, glycosylationimsn, imsnslicing, slicingcyclic, cyclicexd, exdpass, passsite, siteselect, selectinfusion, infusionexperiments, experimentsemsion, emsiondissociation, dissociationmulti
UTILISATION OF CYCLIC ION MOBILITY WITH MULTIPLE PASS ACQUISITION FOR THE ANALYSIS OF GLYCOPEPTIDES AND GLYCOFORMS ASSOCIATED WITH SARS-COV-2
UTILISATION OF CYCLIC ION MOBILITY WITH MULTIPLE PASS ACQUISITION FOR THE ANALYSIS OF GLYCOPEPTIDES AND GLYCOFORMS ASSOCIATED WITH SARS-COV-2 Christopher J. Hughes1, Lee A Gethings1, Robert S. Plumb2 1 Waters Corporation, Wilmslow, United Kingdom; 2Waters Corporation, Milford, MA INTRODUCTION …
Klíčová slova
pep, peppass, passglycoforms, glycoformstic, ticcyclic, cyclictqsllivnnatnvvik, tqsllivnnatnvvikglycosylation, glycosylationimmune, immuneims, imsprotein, proteinhdmse, hdmseglycopeptide, glycopeptidedifferentiation, differentiationbmax, bmaxsdgptlys
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.