UTILISATION OF CYCLIC ION MOBILITY WITH MULTIPLE PASS ACQUISITION FOR THE ANALYSIS OF GLYCOPEPTIDES AND GLYCOFORMS ASSOCIATED WITH SARS-COV-2

Význam tématu

Analýza glykosylace povrchového S proteinu SARS-CoV-2 je klíčová pro pochopení mechanismu imunitní evaze a vývoj vakcín. Detailní charakterizace glykoproteinů přispívá k optimalizaci výroby biologických látek a zajišťuje kvalitu v biotechnologickém průmyslu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo demonstrovat schopnosti technologie Cyclic IMS s funkcí víceprůchodové akvizice pro separaci a identifikaci glykokuspeptidů se zaměřením na SARS-CoV-2 S protein. Studie porovnává výkonnost jednopráchodového a víceprůchodového režimu pro rozlišení izomerních glykozvyškových forem.

Použitá metodika a instrumentace

• Vzorek: tryptická digesce S proteinu SARS-CoV-2
• Chromatografie: nano LC s 75 µm kapilárním sloupcem, gradient 45 minut, mobilní fáze voda s 0,1 % FA a acetonitril s 0,1 % FA
• Spektrometrie: TOF MS/MS v režimu HDMSE pro jednopráchodová data
• Iontová mobilita: Cyclic IMS od Waters s možností 2–5 průchodů pro zvýšení separační schopnosti
• Software: ProteinLynx Global Server pro identifikaci peptidů a glykoforem

Hlavní výsledky a diskuse

Jednopráchodová akvizice odhalila přibližně 75 % sekvenčního pokrytí a množství N-viazených glykoform. Víceprůchodové měření umožnilo rozlišit izomerní formy se stejným poměrem hmotnost/náboj na základě rozdílného driftového času. V případech identických MS/MS spekter se vysoké rozlišení iontové mobility ukázalo jako rozhodující pro jednoznačnou charakterizaci.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost počátečního profilování glykosylace následovaného cílenou strukturní analýzou
• Rozšířené možnosti identifikace a kvantifikace glykoform v komplexních glykoproteomech
• Uplatnění v regulaci kvality bioterapeutik a vývoji vakcín proti virům

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se integrace víceprůchodové iontové mobility s pokročilými fragmentačními technikami a strojovým učením pro ještě hlubší zpřesnění charakterizace glykosylací. Metoda může nalézt uplatnění u dalších patogenů, analýze posttranslačních modifikací a klinické diagnostice.

Závěr

Víceprůchodový režim Cyclic IMS významně zvyšuje schopnost rozpoznat a oddělit glykoform izomery, čímž doplňuje tradiční MS/MS přístupy a přináší vyšší spolehlivost glykoproteomických analýz.

Reference

1. Watanabe et al., Science. 2020; 369:330-333.
2. Zhou et al., Glycobiology. 2018; 31:69-80.
3. Sanda et al., Anal Chem. 2021; 93:2003-2009.