MALDI, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/IT
ZaměřeníProteomika, Klinická analýza
VýrobceShimadzu
Význam tématu
Glykoproteiny představují klíčovou třídu biologických makromolekul s kritickou úlohou v imunologii, buněčné signalizaci a léčebných proteinech. Vzhledem k přísným požadavkům regulací na biosimilární produkty je nezbytné detailní určení peptidové sekvence, glykanové struktury a vazebných míst. Pokročilá platforma založená na MSn analýze a speciálním softwaru umožňuje splnit tyto nároky v praxi.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout postup kombinující vícestupňovou MALDI-MS analýzu a softwarové nástroje, které umožní komplexní charakterizaci glykopeptidů i volných glykanů. Modelovým analytem byl lidský apo-transferrin, z něhož byly izolovány glykopeptidy GP1 a GP2 a následně sledovány jejich sekvence, glykanová složení a izomerie.
Použitá metodika a instrumentace
- Proteinová úprava: redukce, alkylace a tryptická digestace transferrinu s obohacením glykopeptidů
- MALDI-QIT-TOF hmotnostní spektrometr (Axima Resonance, Shimadzu UK) pro MS2 a MS3 analýzy
- Software SIMSE (Shimadzu) pro de novo sekvenování peptidu a určení glykanové kompozice na základě charakteristického tripletu fragmentů
- Enzymatické uvolnění N-glykanů pomocí PNGase F, čištění na C18 a grafitových matricích a značení aminopyridinem
- Accurate Glycan Analyser (AGA, Shimadzu Corp) pro řízenou MSn analýzu glykanů až do úrovně MS4 a porovnání s databází referenčních spekter
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza GP1 (m/z 3099) identifikovala peptidovou sekvenci CGLVPVLAENYNK s glykanem v poloze Asn432, a GP2 (m/z 4137) sekvenci QQQHLFGSNVTDCSGNFCLFR s glykanem v poloze Asn630. Hmotnostní rozdíl mezi glykopeptidem a peptidovou částí odpovídal glykanové kompozici Hex5HexNAc4. AGA potvrdila biantennární strukturu tohoto glykanu v desialylované i natívní formě a identifikovala přítomnost jedné až dvou sialových kyselin.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a precizní charakterizace peptide/glykan vazebných míst
- Rozlišení izomerních variant glykanů díky řízené vícestupňové analýze
- Podpora vývoje a kontroly kvality biosimilárních léčiv
- Možnost aplikace v proteomice a glykomice výzkumu
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se integrace s ultra vysokým rozlišením, automatizované workflow pro vyšší propustnost a rozšíření databází glykanových spekter. Kombinace s bioinformatickými nástroji a umělou inteligencí umožní rychlejší interpretaci složitých vzorků a nasazení v klinické diagnostice.
Závěr
Kombinace platformy MALDI-QIT-TOF hmotnostní spektrometrie a softwarových balíků SIMSE a AGA představuje výkonný nástroj pro komplexní charakterizaci glykoproteinů. Tento přístup pokrývá peptidovou sekvenci, glykanovou kompozici, vazebné místo i přesnou izomerii glycanu.
Reference
- Montgomery HV, Openshaw ME, Belgacem O, Murase M, Tanaka K. An MSn platform for detailed characterisation of both the peptide and the glycan moieties and the peptide/glycan linkage in glycoproteins. IMSC 2012.
- Shimadzu Corporation. Accurate Glycan Analyser Software Manual.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.