糖蛋白、寡糖和糖肽的毛细管电泳分析

糖蛋白分子中糖链的结构与功能愈来愈受到关注。传统的分离分析方法高效液相色谱在糖蛋白结构分析中的应用受到限制。毛细管电泳作为一个快速、高效、高分辨、高灵敏度的方法，在糖蛋白的分析中有着广泛的应用和前景。     

基于纳米粒子的糖蛋白/糖肽分离富集方法

蛋白质糖基化是一种重要的蛋白质翻译后修饰方式,糖基化对蛋白质的结构和功能有着非常重要的影响。在血清或者组织提取液中,一些低浓度的糖蛋白/糖肽是具有高度临床灵敏性和特异性的生物标记物,这些生物分子可能对疾病发生机理探讨、疾病标记物发现及蛋白类新药开发提供重要信息。由于糖蛋白/糖肽的丰度低,从复杂的生物样品中高选择性富集糖蛋白/糖肽一直是糖蛋白组学的难点和重点。纳米结构的材料因其大比表面积、丰富的活性亲和位点和特殊结构,已经广泛应用于糖蛋白/糖肽的分离富集中。本文对基于金、SiO₂、TiO₂、Fe₃O₄、金刚石和聚合物纳米粒子为载体的糖蛋白/糖肽分离富集方法的研究进展作了简要概述,并且阐明了糖蛋白/糖肽分离富集方法所面临的挑战,最后,对其未来发展方向做了展望。     

糖组学研究中糖蛋白糖链结构分析技术

遗传信息由DNA传递至蛋白质,再经蛋白质翻译后糖基化修饰形成糖蛋白.与DNA、蛋白质相比,糖蛋白糖链结构更加多样,功能更加复杂,在一些重大的生理、病理事件中发挥着重要调节作用;而糖链如此复杂的功能是由其多样的结构决定的,糖链结构是糖组学研究的重要内容.本文就近年来糖组学研究中糖蛋白样品的提取分离、糖链释放及结构分析的基本方法及相关技术进展作了简要介绍.     

糖蛋白中糖链的结构研究

糖蛋白中糖链的结构研究王晨，田庚元（中国科学院上海有机化学研究所，２０００３２）糖蛋白是指以共价键与糖连结的蛋白质，但一般不包括蛋白聚糖这一类化合物。在过去几十年里，糖蛋白的研究侧重于蛋白部分，对糖链的作用缺乏足够的重视。而近十几年来，越来越多的研究...     

用于N-糖肽/糖蛋白分离富集的新型材料

蛋白质糖基化在调节各种复杂的生物过程中,如分子识别、免疫应答和蛋白质折叠等起着至关重要的作用。由于糖肽/糖蛋白在复杂生物样品或临床样品中丰度较低,进行糖蛋白组学分析前往往需要进行目标蛋白的分离富集。研究开发具有高效糖蛋白分离富集能力的新型材料对糖蛋白/糖肽的研究具有重要意义。近年来报道了许多新型糖蛋白分离富集材料,如有机高分子材料、生物基材料、新型有机骨架材料和新型功能复合材料等。这些材料因其结构、生物相容性和理化性质等特点,从不同层面推动了糖蛋白分离富集技术的发展。本文就目前国内外有关糖肽/糖蛋白分离富集的新型材料进行了总结和讨论,并对其未来发展提出展望。     

蛋白质的化学糖基化研究进展

细胞内超过50%的蛋白质为糖蛋白,糖基在很大程度上影响着蛋白质的折叠、稳定性、信号传导、生物活性、免疫原性及药代动力学等.化学糖基化是获得糖基结构和糖基化位置确定的糖蛋白的有效方法.本文以糖蛋白合成技术的发展和应用为导向,围绕糖-肽键的形成,概述了蛋白的化学糖基化研究进展.     

伴刀豆球蛋白亲和色谱柱的制备及其在糖蛋白核糖核酸酶B结构分析中的应用

通过对硅胶基质进行化学改性键合伴刀豆球蛋白(Con A),制备了对糖蛋白具有特异亲和作用的亲和色谱固定相;该固定相非特异性吸附弱,对于糖蛋白和糖肽的分离效果良好。对亲和色谱的分离条件进行了优化,以标准糖蛋白核糖核酸酶B(RNase B)为模型,对其进行了纯化;用糖苷酶切除糖链,并对切除糖链前后的RNase B用胰蛋白酶酶解;用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)对亲和色谱分离得到的糖蛋白、糖链及糖肽进行了分析,确定了RNase B的一级结构、糖含量、糖基化位点及糖连接方式。该方法快速准确,适于糖蛋白和糖肽的分离表征。将其应用于血清中糖蛋白及酶解后血清中糖肽的分离富集,取得了很好的效果。     

糖蛋白/糖肽分离富集中的化学

糖蛋白在许多生命过程中有重要的作用.糖蛋白/糖肽在复杂生物样品中的低丰度以及糖链结构的微观不均一性使其分离富集成为糖蛋白质组学研究中的难点,本文将糖蛋白/糖肽分离富集过程中使用的化学方法根据所应用的化学反应或外源功能基团的种类分为:肼化学方法,氨化学方法,硼酸化学法, β-消除米氏加成化学法;并对各化学方法的原理和优缺点进行了描述和讨论.     

基于固相萃取的微量糖蛋白糖基化修饰表征技术的建立

结合自制亲水固相萃取富集柱和生物质谱鉴定技术,实现了糖基化蛋白质核糖核酸酶B的糖含量测定、糖基化位点确认、聚糖富集及结构表征,以及不同糖型相对丰度分析。结果表明:其糖含量8.47%,糖基化位点为34位的Asn,糖链主要为5种高甘露糖型结构(Man5-9GlcNAc2)。所建立的HILIC富集技术,有利于针对微量生物样本,如生物工程药物糖蛋白及重要功能糖蛋白,开展位点特异性糖链结构解析,为糖蛋白质的药效或功能研究提供线索。     

重组人促红细胞生成素(rhEPO)一级结构的质谱分析

糖蛋白是1类由糖类和蛋白质以共价键连接而成的结合蛋白,其结构与功能研究,在生物学及医学上有着重要的意义.     

基于固定化Pronase E酶与质谱的糖链结构分析方法

位点特异性糖链结构的解析,是糖蛋白质结构分析面临的巨大挑战。Pronase E蛋白水解酶,能够降解糖蛋白或糖肽中大部分的氨基酸序列,而保留糖链与少量氨基酸的序列,与色谱、质谱分析等联用,可以实现糖链结构的鉴定,同时,保留的氨基酸序列可以辅助实现修饰位点的识别,两者结合,可以获取位点特异性糖链结构的信息。但Pronase E酶解的缺点是,酶解效率较低,常需要较高浓度的蛋白酶。本实验将Pronase E固定化在基质上,固定化后的Pronase E具备较高的局部浓度,从而实现目标糖蛋白的快速高效酶解。采用核糖核酸酶B作为标准糖蛋白,优化了Pronase E酶切的方案,包括酶切时蛋白与酶的用量比、酶切时间、固定化Pronase E酶的有效贮存时间等;同时优化选择了糖链的富集方法,并对于基质辅助激光解吸飞行时间质谱分析中,糖链适合的基质进行对比选择,从而获得更好的糖链谱图及更为丰富的糖链结构信息。     

水溶性硼酸亲和富集材料的制备及基于酶联免疫吸附法检测人肝微粒体糖蛋白的应用

生物样品中的糖蛋白丰度低,且在检测中易受到其它非糖蛋白的抑制和干扰,需在分析检测前对糖蛋白进行富集,但常规的基于固相材料的糖蛋白富集方法不易与生物技术中最经典的酶联免疫吸附法(ELISA)兼容.本研究以树枝状聚合物PAMAM 4.0为载体, 结合硼酸亲和技术,制备了新型水溶性硼酸亲和富集材料(DBC),并将其应用于基于ELISA的人肝微粒体中糖蛋白的检测.采用标准糖蛋白对DBC富集条件进行优化,然后考察其灵敏度和抗干扰能力,将优化后的方法应用于复杂样品人肝微粒体糖蛋白富集.结果表明,DBC对糖蛋白的富集选择性可高达100000倍,可将糖蛋白的富集信号提高100倍.以DBC为富集材料,与ELISA分析技术相结合,只需一步简单的孵育,即可实现生物样品中糖蛋白的高灵敏度、高选择性检测,为疾病相关的糖蛋白组学研究提供了一种有效的检测手段.     

基于凝集素的唾液糖蛋白分离、分析及应用

唾液中的糖蛋白丰度偏低,给分离、分析带来挑战。该文采用麦胚素（WGA）和橙黄网胞盘菌凝集素（AAL）分别富集糖蛋白,考察了高丰度蛋白质去除和不同酶解方式对糖蛋白分离、分析的影响。结果显示,WGA和AAL提取的唾液糖蛋白经胶内酶解可鉴定到的糖蛋白数量显著多于溶液内酶解的结果,也优于去除高丰度蛋白质后的鉴定结果。选择WGA结合胶内酶解进一步对比分析肺癌患者与健康人唾液糖蛋白的差异,通过免标记定量分析共鉴定到139个蛋白质,其中102个蛋白质存在糖基化位点,包括14个在癌症组和正常组之间存在显著差异（p<0.05）的糖蛋白,表明该策略可用于唾液糖蛋白的有效分离、分析和癌症标志物的发现。     

顺铂和反铂与红细胞膜糖蛋白的相互作用

用凝胶电泳法、荧光分光度法和圆二色谱研究顺铂和反铂与人红细胞膜糖蛋白的作用结果表明，顺铂在糖蛋白上的结合量明显高于反铂，顺铂对糖蛋白构象的影响也大于反铂，这提示顺铂的抗癌作用可能与膜糖蛋白的作用有关。     

重组含糖识别结构域的人源半乳糖凝集素-3在糖蛋白/糖肽富集中的应用

植物凝集素是广泛使用的糖蛋白富集和识别材料,动物凝集素则较少被尝试用于糖蛋白富集。基于人源半乳糖凝集素-3的糖识别结构域（CRD）,设计了两种重组凝集素：Gal3C （一个CRD）和Tetra-Gal3C （四重串联CRD）。通过将两种凝集素固定于链霉亲和素琼脂糖小球上,构造了富集糖蛋白的重组凝集素亲和柱。使用凝胶电泳、免疫印迹以及生物质谱技术对重组凝集素的生物特征及其糖蛋白富集能力进行了表征与评价,发现两种类型的重组凝集素对糖蛋白/糖肽都有良好的富集效果,并具有较高的特异性和灵敏度。相对于Gal3C而言,Tetra-Gal3C由于具有四重串联的CRD结构域,表现出更高的糖蛋白/糖肽富集能力。该凝集素亲和柱成功用于人肝癌细胞系HepG2的糖蛋白富集,表明重组凝集素具有从复杂生物样本中选择性识别和富集糖蛋白/糖肽的能力。     

伴刀豆凝集素修饰磁性纳米粒子富集人血清中糖蛋白及质谱鉴定

发展了一种新型的磁性纳米粒子应用于人血清中特异性糖蛋白的亲和富集。制备的磁性纳米粒子具有核/壳/壳结构,即由Fe₃O₄磁性粒子/硅胶层/有机聚合物外层构成。伴刀豆凝集素A（Con A）以共价键合的形式通过短链聚乙二醇固定在粒子表面,实现了人血清中特异性糖蛋白的高效富集。富集的蛋白经过胰蛋白酶酶解后,所得的肽段经离线的二维色谱分离,用高分辨质谱共鉴定出80种蛋白。通过NetNGlyc等搜索软件分析确定其中76种为糖蛋白,分析发现在血清中质量浓度仅为0.00001 g/L的 β -2-glycoprotein 1也得到了鉴定,表明我们发展的磁性纳米粒子与凝集素相结合的方式,可以高效地富集复杂体系中与主要蛋白成分含量相差12个数量级的低丰度糖蛋白。     

蛋白质氮连接聚糖的化学合成研究进展

糖是自然界种类最丰富、结构最多样的一类生物分子,参与了许多重要的生命过程.糖在生物体内通常以糖脂、糖蛋白等缀合物的形式存在,发挥着十分重要的生物学作用.氮连接聚糖(N-linked glycan)是糖蛋白的重要组成部分,但是在自然界中通常以微观非均一的形式存在,均一结构的糖链难以获取,这极大地阻碍了糖科学的相关研究.化学合成是获取均一结构聚糖、进而用以研究其生物学功能的重要手段.本综述着重总结了通过化学方法制备真核蛋白质中最为常见的一类糖链——复杂型氮连接聚糖的最新研究进展.     

早期妊娠兔胚泡液凝集素结合糖蛋白的变化

本文以凝集素为探针,利用蛋白质免疫印渍分析法(Western Blot)观察了家兔妊娠早期(D4至D12,交配日定为D_0)胚泡液中ConA,WGA和PNA三种凝集素结合糖蛋白的变化规律,并用凝胶扫描仪及其分析软件对定性结果作了定量分析。根据实验发现,着床前D4,D6胚泡液中含有分子量约为70 kd的ConA结合糖蛋白,42kd和25kd的WGA结合糖蛋白,180kd和75kd的PNA结合糖蛋白,它们均于着床后消失。可见这几种糖蛋白为阶段特异性糖蛋白,与妊娠识别及着床密切相关。     

糖蛋白/糖肽的分离富集方法*

蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,糖基化对蛋白质的结构和功能有着重要的影响。目前,作为蛋白质组学的一个组成部分,糖蛋白质组学是备受关注的研究热点。而从复杂的生物样品体系中富集糖蛋白/ 糖肽是蛋白质糖基化研究的重点和难点,本文就糖蛋白/糖肽分离富集方法的研究进展和应用作了简要概述。这些方法包括常用的凝集素亲和法、硼酸法、肼化学法和亲水作用法,还包括分子筛法、强阳离子交换法等新方法。     

基质辅助激光解吸电离质谱和电喷雾电离质谱在辣根过氧化物酶糖肽结构分析中的应用

糖链结构的质谱解析是今后糖蛋白分析中的重要研究内容,其中完整糖肽的分析,由于可以同时获得糖基化位点和对应糖链的结构信息,更具有重要意义和研究前景。本工作对质谱软电离技术在完整糖肽分析中的应用进行了研究,其中包括了基质辅助激光解吸电离(matrix-assisted laser desorption ionization, MALDI)和电喷雾电离(electrospray ionization, ESI)技术。通过平行使用两种串联质谱(tandem mass spectrometry, MS/MS)分析策略: MALDI-MS/MS和ESI-MS/MS对目标糖蛋白——辣根过氧化物酶进行分析,并讨论了其互补性。结果表明,MALDI和ESI技术各有优劣,结合串联质谱分析,可获得糖肽的糖链结构信息;两条路线互补使用,在揭示蛋白质糖基化修饰(位点和结构)的研究中十分必要。