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
MALDI, LC/MS, LC/IT
Zaměření
Klinická analýza
Výrobce
Shimadzu

Význam tématu


Analýza N-vázaných glykosidických řetězců na proteinech je zásadní pro pochopení biologických procesů a nemocí, neboť koncové sialické kyseliny a jejich vazebné izomery ovlivňují antigenitu, adhezi a virové interakce.
Tradiční HPLC selhává při rychlé identifikaci vazebních izomerů a konvenční MS trpí ztrátou labilních sialických zbytků.
SALSA (Sialic Acid Linkage Specific Alkylamidation) řeší tyto problémy chemickou modifikací, která stabilizuje sialové vazby a umožňuje jejich rozlišení podle hmotnostního posunu.

Cíle a přehled studie


Studie se zaměřuje na krevní sérové N-glykany jako model.
Cílem bylo:
  • Uvolnit a chemicky modifikovat sialické zbytky pomocí SALSA.
  • Označit redukční konec glykosidů fluorogenním činidlem 2-aminobenzamidem (2AB).
  • Prokázat diferenciaci α2,3- a α2,6-sialylace pomocí MALDImini-1 MALDI-DIT MSn.

Použitá metodika a instrumentace


Uvolnění N-glykanů:
  • Denaturace séra SDS a redukce DTT, přidání NP-40 a enzymu PNGaseF, inkubace 37 °C/18 h.
Modifikace SALSA:
  • Reakce s isopropylaminem (iPA) pro α2,6- a methylaminem (MA) pro α2,3-sialylaci (1 h, pokojová teplota).
  • Stabilizace laktonové formy, očištění GL-Tip Amide.
Označení 2AB a příprava na MALDI:
  • Redukující konce glykosidů značené 2-aminobenzamidem, odstranění přebytečného činidla.
  • Nanesení vzorku a matrice CHCA+NaCl na MALDI kazetu.
Instrumentace:
  • MALDImini-1 Compact MALDI-DIT Mass Spectrometer pro MSn analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse


MS1 spektrometrie odhalila komplexní bi- a triantennární glykany.
Rozlišení vazeb izomerů bylo dosaženo díky hmotnostnímu rozdílu +28 Da (iPA) vs +41 Da (MA).
MS2 neutrální ztráty modifikovaných sialových zbytků potvrdily vazební typy u m/z 3117,1 (směs α2,3/α2,6) a 3145,2 (čistě α2,6).
MS3 fragmentace umožnila lokalizaci fragmentů na specifické větve a analýzu jádra glykosidu.

Přínosy a praktické využití metody


Rychlá a spolehlivá diferenciace vazebních izomerů sialových zbytků.
Zvýšení stability labilních glykanů během analýzy.
Možnost aplikace v biomarkerovém výzkumu, QC farmaceutických glykoproteinů a studiích virových glykoproteinů.

Budoucí trendy a možnosti využití


Rozšíření SALSA techniky na glykolipidy a jiné typy glykokonjugátů.
Integrace s kapalinovou chromatografií pro vysokokapacitní analýzu.
Automatizace derivatizačních kroků a rozvoj klinických aplikací.

Závěr


Kombinace SALSA chemické modifikace a MSn analýzy na MALDImini-1 představuje účinné řešení pro strukturální analýzu glykosidů včetně vazeb sialových kyselin, přináší vyšší citlivost, stabilitu a selektivitu.

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.

PDF verze ke stažení a čtení
 

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
SialoCapper-ID Kit : A Novel Derivatization Tool for Glycan Analysis by Mass Spectrometry
Analysis of Serum N-Glycans of Gene-KO Mouse Using MALDI-7090 and SialoCapper-ID Kit
Sialic Acid Linkage Isomer Discrimination of N-glycans derived from Rat Cochlea using SialoCapper-ID Kit