Integrated mass spectrometry-based analysis of plasma glycoproteins and their glycan modifications
Postery | 2011 | Shimadzu | ASMSInstrumentace
Glykozylace je nejrozšířenější a nejsložitější posttranslační modifikace proteinů, zasahující do jejich skládání, stability, aktivity, transportu a imunologických interakcí. V nádorových onemocněních vede kabnormální oligosacharidové struktury k rozvoji invazivity a metastáz, a zároveň slouží jako potenciální biomarkery pro diagnostiku a cílenou terapii.
Cílem studie bylo vyvinout integrovanou platformu pro analýzu glykoproteomiky lidské plazmy založenou na hmotnostní spektrometrii. Metoda kombinuje určení sekvence proteinů, lokalizaci glykozylovaných míst a identifikaci složení oligosacharidů v rámci jednoho workflow.
Identifikováno bylo 64 proteinů plazmy, z nichž 30 bylo potvrzeno jako glykoproteiny dle UniProt anotací. Pomocí LC-MALDI-DIT MS/MS bylo charakterizováno 34 glykoproteinů, přičemž 24 z nich odpovídalo známým glykoproteinům. Vzorky vykazovaly výraznou mikroheterogenitu glykovazeb na jednotlivých místech (např. komplementární faktory I a C4BPB či α-1-kyselý glykoprotein ORM2 nesly až šest různých oligosacharidů). Metoda prokázala schopnost současně určit sekvenci, lokalizaci glykozylace a glykanové složení.
Předložená integrovaná platforma pro analýzu plazmatických glykoproteinů kombinující LC-ESI LTQ-FT a LC-MALDI-DIT MS/MS představuje robustní a komplexní nástroj pro studium posttranslačních modifikací oligosacharidů. Metoda napomáhá pochopení biologického významu glykozylace a je perspektivní pro objev a validaci klinických biomarkerů.
HPLC, 2D-LC, MALDI, LC/MS, LC/QQQ, LC/IT, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Glykozylace je nejrozšířenější a nejsložitější posttranslační modifikace proteinů, zasahující do jejich skládání, stability, aktivity, transportu a imunologických interakcí. V nádorových onemocněních vede kabnormální oligosacharidové struktury k rozvoji invazivity a metastáz, a zároveň slouží jako potenciální biomarkery pro diagnostiku a cílenou terapii.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout integrovanou platformu pro analýzu glykoproteomiky lidské plazmy založenou na hmotnostní spektrometrii. Metoda kombinuje určení sekvence proteinů, lokalizaci glykozylovaných míst a identifikaci složení oligosacharidů v rámci jednoho workflow.
Použitá metodika
- Imunodeplece plazmatických vzorků k odstranění vysoce abundatních proteinů
- Redukce (DTT) a alkylace (acrylamid) intactních proteinů
- Online 2D-HPLC frakcionace: 1. dimenze aniontová výměnná chromatografie, 2. dimenze reverzní fáze
- In-solution digesce frakcí trypsinem
- Enrichování glykopeptidů pomocí hydrofobně-interakční (HILIC) chromatografie
- Analýza ne-glykopeptidů LC-ESI LTQ-FT MS/MS pro identifikaci proteinů
- Offline LC-MALDI-DIT MS/MS pro charakterizaci glykopeptidů
Použitá instrumentace
- Shimadzu AccuSpot nano spotter pro online LC-MALDI
- Vlastní MALDI-DIT hmotnostní spektrometr (in-house)
- LTQ-FT hmotnostní spektrometr s ESI zdrojem
- 2D-HPLC systém s aniontovou výměnnou a reverzní fází
- HILIC kolona na bázi Sepharose
Hlavní výsledky a diskuse
Identifikováno bylo 64 proteinů plazmy, z nichž 30 bylo potvrzeno jako glykoproteiny dle UniProt anotací. Pomocí LC-MALDI-DIT MS/MS bylo charakterizováno 34 glykoproteinů, přičemž 24 z nich odpovídalo známým glykoproteinům. Vzorky vykazovaly výraznou mikroheterogenitu glykovazeb na jednotlivých místech (např. komplementární faktory I a C4BPB či α-1-kyselý glykoprotein ORM2 nesly až šest různých oligosacharidů). Metoda prokázala schopnost současně určit sekvenci, lokalizaci glykozylace a glykanové složení.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní profilování glykoproteomiky s vysokou citlivostí a přesností
- Možnost objevování biomarkerů spojených s abnormální glykozylací v onkologii a dalších onemocněních
- Využití v QA/QC klinických a farmaceutických laboratořích pro kontrolu glykosylace terapeutických proteinů
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozvoj kvantitativních přístupů pro přesné měření změn glykozylace
- Integrace s pokročilou bioinformatikou a databázemi glykanových struktur
- Rozšíření metodiky na další biologické matice (např. buněčné lyzáty, tkáňové extrakty)
- Aplikace v personalizované medicíně pro monitorování pacientských biomarkerů
Závěr
Předložená integrovaná platforma pro analýzu plazmatických glykoproteinů kombinující LC-ESI LTQ-FT a LC-MALDI-DIT MS/MS představuje robustní a komplexní nástroj pro studium posttranslačních modifikací oligosacharidů. Metoda napomáhá pochopení biologického významu glykozylace a je perspektivní pro objev a validaci klinických biomarkerů.
Reference
- Wang H et al. Intact-protein-based high-resolution three-dimensional quantitative analysis system for proteome profiling of biological fluids. Mol Cell Proteomics 4 618–625 2005
- Fukuyama Y et al. Ionic liquid matrixes optimized for MALDI-MS of sulfated/sialylated/neutral oligosaccharides and glycopeptides. Anal Chem 80 2171–2179 2008
- Wang H et al. Integrated mass spectrometry–based analysis of plasma glycoproteins and their glycan modifications. Nat Protoc 6 253–269 2011
- Wada Y et al. Hydrophilic affinity isolation and MALDI multiple-stage tandem mass spectrometry of glycopeptides for glycoproteomics. Anal Chem 76 6560–6565 2004
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Integrated MALDI-MSI and Glycopeptide LC-MS/MS Reveal Site-and Region-Specific Glycosylation Changes in Tumor Tissue
2025|Bruker|Postery
ASMS, TP381 Integrated MALDI-MSI and Glycopeptide LC-MS/MS Reveal Site- and Region-Specific Glycosylation Changes in Tumor Tissue Results Hongxia Bai1 , Grace Grimsle1, Richard Drake2, Klaus Lindpaintner1 Normal 1Bruker-Daltonics, Life-Science Mass Spectrometry, Billerica, MA, USA; 2 normal Department of Pharmacology, Medical…
Klíčová slova
glycosylation, glycosylationmsi, msiglycopeptide, glycopeptidespatial, spatialnormal, normalpca, pcaglycan, glycanfuc, fucimaging, imaginguncover, uncoversialylated, sialylatedtumor, tumoralgfenatqalgr, algfenatqalgrbianntennary, bianntennarydeparaffi
Analysis of Glycopeptides Using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer
2019|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-TM-E070 Application News No. B100 MALDI Mass Spectrometer Analysis of Glycopeptides Using MALDImini™-1 Compact MALDI Digital Ion Trap Mass Spectrometer Glycans, which are one post-translational modification of proteins, are molecules with high structural heterogeneity which are formed by complex bonding…
Klíčová slova
eeqynstyr, eeqynstyrglycopeptides, glycopeptidesglycan, glycanglycopeptide, glycopeptidemaldi, maldibinding, bindingspectrometer, spectrometersignals, signalsantibody, antibodycommercial, commercialglycoprotein, glycoproteinwave, wavebonding, bondingcompact, compactsites
IMSC: Facilitate Biomarker Discovery Using Integrated “Omics” Differential Analysis with High Resolution Accurate LC/MS
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
Li three lean and three fatty Zucker rats were analyzed. With the multiple “omics” workflows developed here we were able to simultaneously identify quantify hundreds of individualto unbiased clinical biomarker discovery research of Application of and “omics” technologies molecular lipid…
Klíčová slova
zdf, zdflipid, lipidplasma, plasmaandand, andandlipidlipid, lipidlipidlean, leanthethe, thetheomics, omicsspecies, speciesrat, ratchanges, changeswere, wereglycoproteomics, glycoproteomicsfigure, figureareare
How to Determine Glycan Profiles of Biopharmaceuticals from Peptide Mapping Data
2021|Bruker|Aplikace
How to Determine Glycan Profiles of Biopharmaceuticals from Peptide Mapping Data A new and sensitive approach combining BioPharma Compass, PASEF and VIP-HESI Abstract Glycosylation is a common critical quality attribute (CQA) of therapeutic proteins and needs to be characterized during…
Klíčová slova
glycan, glycanpeptide, peptideglycopeptide, glycopeptidetryptic, trypticcompositions, compositionsmapping, mappingsearch, searchpasef, pasefbruker, brukertimstof, timstofglycans, glycansglycopeptides, glycopeptidesspectra, spectrausing, usingwere