Analysis of N-Linked Glycan using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer: Structural Analysis and Identification of Sialyl Linkage Isomers
Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
Analýza N-vázaných glykanů a především rozlišení izomerů sialylace (α2,3 vs. α2,6) je klíčová pro pochopení biologických procesů, onemocnění a vývoje biotechnologických léčiv. Stabilizace a identifikace vazeb sialových kyselin podporuje odhalení jejich úlohy v antigenicitě, virových infekcích a dalších patologických stavech.
Cílem článku bylo demonstrovat využití metody SALSA (Sialic Acid Linkage Specific Alkylamidation) v kombinaci s MALDI-DIT hmotnostní spektrometrií (MALDImini-1) pro:
Postup zahrnoval tyto kroky:
MS1 spektra prokázala detekci biantennárních i triantennárních komplexních glykanů.
MS2 analýzou došlo k odlišení izomerů díky hmotnostnímu rozdílu neutralního ztrátového iontu modifikované sialové kyseliny (28, 59 a 0 Da).
MS3 analýza fragmentů umožnila lokalizovat vzniklý iont m/z 720.0 na ne-redukující terminál sialové větve a odhalit konstituční sekvenci glykánu (např. fragmenty core struktury m/z 1053.4).
Rozdíl hmotností mezi izomery triantennárního glykánu (m/z 3117.1 jako smíšená α2,3/α2,6 a m/z 3145.2 čistě α2,6) potvrdil účinnost SALSA metody.
Metoda umožňuje současnou stabilizaci a diferenciaci vazeb sialylace bez potřeby separačních technik HPLC. Rychlá příprava vzorku, minimalizace ztrát sialových zbytků, možnost hloubkové charakterizace glykánových izomerů a přímá aplikace na sérové vzorky činí protokol vhodným pro biomedicínský výzkum, QA/QC biotechnologických produktů a virovou glykomiku.
Očekává se rozšíření SALSA protokolu na:
Kombinace sialové stabilizace SALSA a MSn analýzy na MALDImini-1 přístroji představuje efektivní přístup ke komplexní strukturní charakterizaci N-vázaných glykanů včetně rozlišení vazeb sialylace. Metoda nabízí rychlou, citlivou a vysoce specifickou platformu pro glykomické studie.
MALDI, LC/MS, LC/IT
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Analýza N-vázaných glykanů a především rozlišení izomerů sialylace (α2,3 vs. α2,6) je klíčová pro pochopení biologických procesů, onemocnění a vývoje biotechnologických léčiv. Stabilizace a identifikace vazeb sialových kyselin podporuje odhalení jejich úlohy v antigenicitě, virových infekcích a dalších patologických stavech.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem článku bylo demonstrovat využití metody SALSA (Sialic Acid Linkage Specific Alkylamidation) v kombinaci s MALDI-DIT hmotnostní spektrometrií (MALDImini-1) pro:
- stabilizaci sialových zbytků před analýzou
- rozlišení α2,3- a α2,6-sialylace pomocí hmotnostních rozdílů
- detailní strukturní charakterizaci glykanů včetně vazeb a sekvence monosacharidů prostřednictvím MSn analýzy
Použitá metodika a instrumentace
Postup zahrnoval tyto kroky:
- Uvolnění N-vázaných glykanů: denaturace sérového proteinu SDS/DTT, přidání NP-40 a enzymu PNGaseF při 37 °C po 18 h.
- SALSA modifikace: dvojstupňová alkaloylide natizace, kde α2,6-sialové kyseliny jsou amidovány isopropylaminem (iPA) a α2,3-sialové kyseliny methylaminem (MA), následné odstraňování přebytku činidla GL-Tip Amide.
- 2AB značení: navázání 2-aminobenzamidu na redukující konec glykánu a čištění přebytečného činidla.
- MALDI-DIT MS: nanesení vzorku s matricí CHCA (α-cyano-4-hydroxycinnamic acid) na MALDI destičku a analýza v MS, MS2 a MS3 režimech pomocí přístroje Shimadzu MALDImini-1.
Hlavní výsledky a diskuse
MS1 spektra prokázala detekci biantennárních i triantennárních komplexních glykanů.
MS2 analýzou došlo k odlišení izomerů díky hmotnostnímu rozdílu neutralního ztrátového iontu modifikované sialové kyseliny (28, 59 a 0 Da).
MS3 analýza fragmentů umožnila lokalizovat vzniklý iont m/z 720.0 na ne-redukující terminál sialové větve a odhalit konstituční sekvenci glykánu (např. fragmenty core struktury m/z 1053.4).
Rozdíl hmotností mezi izomery triantennárního glykánu (m/z 3117.1 jako smíšená α2,3/α2,6 a m/z 3145.2 čistě α2,6) potvrdil účinnost SALSA metody.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje současnou stabilizaci a diferenciaci vazeb sialylace bez potřeby separačních technik HPLC. Rychlá příprava vzorku, minimalizace ztrát sialových zbytků, možnost hloubkové charakterizace glykánových izomerů a přímá aplikace na sérové vzorky činí protokol vhodným pro biomedicínský výzkum, QA/QC biotechnologických produktů a virovou glykomiku.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření SALSA protokolu na:
- analýzu glykolipidů a proteoglykanů
- automatizovaná on-line řešení propojená s LC-MS/MS
- vývoj kvantitativních metod pro biomarkery sialylace
- aplikace v glykoengineeringu buněk a glyko-profilování virů
Závěr
Kombinace sialové stabilizace SALSA a MSn analýzy na MALDImini-1 přístroji představuje efektivní přístup ke komplexní strukturní charakterizaci N-vázaných glykanů včetně rozlišení vazeb sialylace. Metoda nabízí rychlou, citlivou a vysoce specifickou platformu pro glykomické studie.
Reference
- Nishikaze T. et al. Differentiation of Sialyl Linkage Isomers by One-Pot Sialic Acid Derivatization for Mass Spectrometry-Based Glycan Profiling. Anal Chem. 2017;89:2353–2360.
- Hanamatsu H. et al. Sialic Acid Linkage Specific Derivatization of Glycosphingolipid Glycans by Ring-Opening Aminolysis of Lactones. Anal Chem. 2018;90(22):13193–13199.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Analysis of N-Linked Glycan using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer: Structural Analysis and Identification of Sialyl Linkage Isomers
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-TM-E071 Application News MALDI-TOF Mass Spectrometry Analysis of N-Linked Glycan using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer: Structural No. B101 Analysis and Identification of Sialyl Linkage Isomers N-linked glycosylation to proteins plays an important role in various biological…
Klíčová slova
sialic, sialiclinkage, linkagealkylamidation, alkylamidationsalsa, salsaacid, acidderivative, derivativeglycan, glycanmaldi, malditypes, typessialyl, sialyllinked, linkednonreducing, nonreducingstructural, structuralneutralizes, neutralizesnews
SialoCapper-ID Kit : A Novel Derivatization Tool for Glycan Analysis by Mass Spectrometry
2021|Shimadzu|Aplikace
Sialic Acid Stabilizing Kit for Linkage Isomer Discrimination: SialoCapper™-ID Kit Application News SialoCapper-ID Kit : A Novel Derivatization Tool for Glycan Analysis by Mass Spectrometry T. Nishikaze, M. Inuzuka User Benefits Sialic acid linkage types scan be discriminated using…
Klíčová slova
sialocapper, sialocapperglycan, glycansialic, sialickit, kitglycans, glycansacid, acidderivatized, derivatizedlinkage, linkagesalsa, salsareaction, reactionlabeled, labeledblotglyco, blotglycoderivatization, derivatizationmass, masslabeling
Analysis of Serum N-Glycans of Gene-KO Mouse Using MALDI-7090 and SialoCapper-ID Kit
2021|Shimadzu|Aplikace
Sialic Acid Stabilizing Kit for Linkage Isomer Discrimination: SialoCapper™-ID Kit MALDI-TOF Mass Spectrometer: MALDI-7090 Application News Analysis of Serum N-Glycans of Gene-KO Mouse Using MALDI-7090 and SialoCapper-ID Kit M. Inuzuka, T. Nishikaze User Benefits Sialic acid linkage isomer can…
Klíčová slova
sialic, sialicglycan, glycanlinkage, linkageblotglyco, blotglycosialocapper, sialocapperacid, acidkit, kitderivatization, derivatizationsialyltransferase, sialyltransferaseglycoproteins, glycoproteinssalsa, salsaderivative, derivativeglycans, glycansreleased, releasedserum
Sialic Acid Linkage Isomer Discrimination of N-glycans derived from Rat Cochlea using SialoCapper-ID Kit
2021|Shimadzu|Aplikace
Sialic Acid Stabilizing Kit for Linkage Isomer Discrimination: SialoCapper™-ID Kit MALDI-TOF Mass Spectrometer: MALDI-8020 Application News Sialic Acid Linkage Isomer Discrimination of N-glycans derived from Rat Cochlea using SialoCapper-ID Kit M. Inuzuka, T. Nishikaze User Benefits The sialic acid…
Klíčová slova
sialic, sialiclinkage, linkagesialocapper, sialocapperglycans, glycansacid, acidderivatization, derivatizationkit, kitglycan, glycantype, typesalsa, salsadiscriminated, discriminatedderivative, derivativeisomer, isomerfractionation, fractionationdiscrimination