Exact Structure Identification of Isomeric N-Glycans by High‑Resolution Ion Mobility LC/Q‑TOF
Aplikace | 2021 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Glykanové modifikace představují jednu z nejkomplexnějších posttranslačních změn proteinů a hrají zásadní roli v biologických a patologických procesech. Přesná identifikace izomerních N-glykanů je klíčová pro porozumění jejich funkci, pro výzkum biomarkerů a kvalitu biofarmaceutik.
Cílem apliké poznámky bylo prokázat, že kombinace vysokorozlišného iontově-mobilitního spektrometru s LC a speciální multiplexací umožňuje rychlou, přímou a jednoznačnou identifikaci přesných struktur izomerních N-glykanů uvolněných z erytrocytů potkana. Studie využívá konformační fingerprinty získané z arrival time distribution k odlišení isomerů.
Uvolnění N-glykanů:
Chromatografická analýza:
Iontová mobilita a hmotnostní spektrometrie:
Vybrané standardy N-glykanů (1–8) vykázaly jedinečné conformer distribution fingerprinty s vysokým rozlišením (až Ω/ΔΩ = 267). Extrahované iontové chromatogramy glykanů z erytrocytů odhalily přítomnost izomerních forem pro analyty s m/z 697,25, 778,28 a 960,84. Porovnáním ATD a vypočtených CCS s referenční databází byl každý izomer jednoznačně identifikován. Standardy 6–8 nebyly ve vzorku detekovány, což potvrdilo selektivitu metody.
Metoda nabízí:
Další rozvoj metody lze směřovat k:
Kombinace vysokorozlišné iontové mobility s LC/Q-TOF a pokročilým demultiplexingem umožňuje jednoznačné a rychlé přiřazení struktury izomerních N-glykanů. Metoda přináší robustní přístup pro glykanovou analýzu v biomedicínském výzkumu i průmyslové kvalitativní kontrole.
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Glykanové modifikace představují jednu z nejkomplexnějších posttranslačních změn proteinů a hrají zásadní roli v biologických a patologických procesech. Přesná identifikace izomerních N-glykanů je klíčová pro porozumění jejich funkci, pro výzkum biomarkerů a kvalitu biofarmaceutik.
Cíle a přehled studie
Cílem apliké poznámky bylo prokázat, že kombinace vysokorozlišného iontově-mobilitního spektrometru s LC a speciální multiplexací umožňuje rychlou, přímou a jednoznačnou identifikaci přesných struktur izomerních N-glykanů uvolněných z erytrocytů potkana. Studie využívá konformační fingerprinty získané z arrival time distribution k odlišení isomerů.
Použitá metodika a instrumentace
Uvolnění N-glykanů:
- Célově izolovaná glykoproteiny z erytrocytů potkana; štěpení enzymem Endo F2
- Odstranění sialových zbytků kyselinou octovou (2 M, 72 h, 65 °C)
- Derivatizace reduktivní aminací 2-aminobenzoovou kyselinou (2-AA)
- Čištění PGC SPE kartáčemi a minitrap G-10
Chromatografická analýza:
- Agilent 1290 Infinity II LC
- Thermo Fisher Hypercarb PGC kolona (100 × 2,1 mm, 3 µm), 75 °C
- Gradient amonné formiátové pufru a acetonitrilu, průtok 0,2 mL/min
Iontová mobilita a hmotnostní spektrometrie:
- Agilent 6560 IM LC/Q-TOF s Jet Stream zdrojem
- Negativní iontový režim, m/z 100–1700
- Multiplexní pulzování 4-bit, driftová trubice N2 při 3,95 Torr
- Demultiplexing PNNL PreProcessor Beta 3.0, HR demultiplexing HRdm 2.0
Hlavní výsledky a diskuse
Vybrané standardy N-glykanů (1–8) vykázaly jedinečné conformer distribution fingerprinty s vysokým rozlišením (až Ω/ΔΩ = 267). Extrahované iontové chromatogramy glykanů z erytrocytů odhalily přítomnost izomerních forem pro analyty s m/z 697,25, 778,28 a 960,84. Porovnáním ATD a vypočtených CCS s referenční databází byl každý izomer jednoznačně identifikován. Standardy 6–8 nebyly ve vzorku detekovány, což potvrdilo selektivitu metody.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Rychlou a spolehlivou identifikaci izomerů bez potřeby rozsáhlých MSn experimentů
- Možnost využití pro výzkum glykomiky, kvalitu biopharmaceutik a klinické testy
- Vytvoření databáze CDF fingerprintů pro další aplikace
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj metody lze směřovat k:
- Rozšíření databází glykanových fingerprintů pro různé biologické zdroje
- Integraci on-line glykochromatografie s IM-MS pro vysokopropustné analýzy
- Automatizaci datové analýzy a využití strojového učení pro dešifrování komplexních směsí
- Implementaci v kvalitativní a kvantitativní kontrole bioproduktů
Závěr
Kombinace vysokorozlišné iontové mobility s LC/Q-TOF a pokročilým demultiplexingem umožňuje jednoznačné a rychlé přiřazení struktury izomerních N-glykanů. Metoda přináší robustní přístup pro glykanovou analýzu v biomedicínském výzkumu i průmyslové kvalitativní kontrole.
Reference
- Sastre Torano J et al. Identification of Isomeric N-Glycans by Conformer Distribution Fingerprinting using Ion Mobility Mass Spectrometry. Chem Eur J. 2021;27(6):2149–2154.
- Broszeit F et al. N-Glycolylneuraminic Acid as a Receptor for Influenza A Viruses. Cell Reports. 2019;27(11):3284–3294.e6.
- Liu L et al. Streamlining the Chemoenzymatic Synthesis of Complex N-glycans By a Stop and Go Strategy. Nature Chemistry. 2018;11(2):161–169.
- Ruhaak LR et al. Glycan Labeling Strategies and Their Use in Identification and Quantification. Anal Bioanal Chem. 2010;397(8):3457–3481.
- Aich U et al. Glycomics-Based Analysis of Chicken Red Blood Cells Provides Insight into the Selectivity of the Viral Agglutination Assay. FEBS Journal. 2011;278(10):1699–1712.
- Bilbao A et al. A Preprocessing Tool for Enhanced Ion Mobility-Mass Spectrometry-Based Omics Workflows. J Proteome Res. 2021.
- May JC et al. Resolution of Isomeric Mixtures in Ion Mobility Using a Combined Demultiplexing and Peak Deconvolution Technique. Anal Chem. 2020;92(14):9482–9492.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Agilent 6560 Ion Mobility LC/Q-TOF
2023|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Add a New Dimension to Your Research Agilent 6560 Ion Mobility LC/Q-TOF Reveal More Details Than Ever Before Does your research involve characterizing small molecules or proteins, increasing metabolite coverage maps, or ensuring food safety? The Agilent 6560 Ion Mobility…
Klíčová slova
ccs, ccscollision, collisionvoltage, voltagedrift, driftregion, regionisomers, isomersciu, ciustructural, structuralcharge, chargeextracted, extracteddtims, dtimsmobility, mobilityion, ionmass, massglycomics
ADD A NEW DIMENSION TO YOUR RESEARCH WITH THE AGILENT 6560 ION MOBILITY Q-TOF LC/MS
2015|Agilent Technologies|Technické články
ADD A NEW DIMENSION TO YOUR RESEARCH WITH THE AGILENT 6560 ION MOBILITY Q-TOF LC/MS The Measure of Confidence Ken Imatani Agilent Q-TOF LC/MS Product Manager David Wong, Ph.D. Senior Application Scientist Applications Highlights The Agilent 6560 Ion Mobility Q-TOF…
Klíčová slova
drift, driftcounts, countscharge, chargemobility, mobilitymass, massexamples, examplesconformations, conformationsspecificity, specificityspectrum, spectrumtime, timeion, iondifucohexaose, difucohexaosepreserve, preservestructural, structurallacto
Comparison of Drift-tube Ion Mobility and Structures for Lossless Ion Manipulation(SLIM) for the Characterization of Polysorbate, Polyethers, Surfactants Compounds
2022|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2022 Poster number TP286 Comparison of Drift-tube Ion Mobility and Structures for Lossless Ion Manipulation(SLIM) for the Characterization of Polysorbate, Polyethers, Surfactants Compounds David A. Weil1, Daniel DeBord2, and Sarah Stow1 1 Agilent Technologies, Santa Clara, CA…
Klíčová slova
peg, pegoligomeric, oligomericmobility, mobilitydrift, driftmobie, mobiehrim, hrimion, iontube, tubeexcipients, excipientsether, etherlossless, losslessmass, massisomeric, isomericslim, slimpoly
Evaluating Dynamic Range of High Resolution Demultiplexing of Drift Tube Ion Mobility - Mass Spectrometry Analysis
2021|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2021 Poster number MP188 Evaluating Dynamic Range of High Resolution Demultiplexing of Drift Tube Ion Mobility – Mass Spectrometry Analysis Taylor M. Domenick1, Sarah M. Stow2, Richard A. Yost1, Richard Knochenmuss3, John C. Fjeldsted2* 1University of Florida…
Klíčová slova
hrdm, hrdmresolving, resolvingmobility, mobilitydemultiplexing, demultiplexingisomer, isomerdemultiplexed, demultiplexedpower, powerresolution, resolutiondrift, driftccs, ccsdtims, dtimsstandard, standardrange, rangehigh, highfiles