糖基化主要是指將聚糖連接到蛋白質、脂質或其他有機分子上的酶促過程,是最常見的蛋白質翻譯后修飾(PTM)。由于連接的聚糖的復雜性和同量異位性質,糖基化分析十分具有挑戰性。隨著蛋白質治療劑在臨床實踐中的應用增多,如單克隆抗體、糖蛋白、激素、細胞因子和凝血因子,蛋白質N-糖基化(也稱作N聚糖,N糖)的檢測受到越來越廣泛的關注。
不同生物內產生的不同類型的N-聚糖
N糖(N-Glycan)是一種含有Man3-GlcNAc2的寡糖結構,它們通過末端N-乙;咸前罚℅lcNAc)和天冬酰胺的NH2基團之間的糖苷鍵與蛋白質的多肽鏈連接。大多數聚糖分析的樣品制備步驟包括糖蛋白的消化、去糖基化、純化、標記/衍生化和SPE。根據樣品的特性,也可以使用其他步驟和技術進行樣品制備。
N糖鏈分析的一般流程(以抗體為例)
可利用MALDI TOF MS和/或UHPLC技術,對聚糖及其種類進行分析。
基于MALDI-TOF MS技術的N聚糖分析MALDI-TOF對糖基化化合物的結構表征具有很高的靈敏度,且可實現高通量檢測。在對混合物N糖進行分析時,MALDI通過單電荷離子的形成對樣品進行分析,而不是電噴霧電離進行分析。使用N-糖苷酶A或F酶促反應,釋放樣品的N糖后,將樣品甲基化后進行檢測。
基于質譜的N糖鏈分析
基于HILIC-UHPLC MS技術的N糖譜(N-Glycan profiling)分析基于LC-MS的N糖分析是現在的主流分析方法,親水相互作用色譜法(HILIC)可用于N糖分析,PNGase F酶促反應釋放的N糖,利用2-氨基苯甲酰胺(2-AB) 對釋放所得的糖鏈進行衍生化,對衍生后的糖鏈進行測定,可用于大量樣本N糖的分析。在進行熒光標記之前,如果存在大量可能干擾衍生化反應的去污劑、非揮發性鹽或帶有游離氨基的物質,可通過TSK Amide-80色譜柱對N糖進行純化。標記后的N糖通過HILIC-UHPLC MS進行分析。
利用HILIC色譜柱進行N-聚糖分析的常規流程
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1. 實驗步驟(中英文)
2. 相關的質譜參數(中英文)
3. 質譜圖片
4. 原始數據
5. N-糖分析結果
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