质谱法定量测定高密度脂蛋白结合蛋白的糖基化水平

采用质谱法对4种高密度脂蛋白(HDL)的结合蛋白重组人载脂蛋白血清淀粉样蛋白A(SAA)、 α1-抗胰蛋白酶(A1AT)、 α2-人体血清糖蛋白(A2HSG)和A载脂蛋白C3(Apo C3)从蛋白质含量(蛋白的绝对定量)、 位点特异性糖基化(糖肽的相对定量)及聚糖位点占有率等方面进行了研究. 利用四极杆-飞行时间质谱仪(Q-TOF)测量糖蛋白标样酶解产物的二级质谱碎片离子, 用Byonic软件发现了新的糖基化位点信息, 即增加了原位点处聚糖糖型的种类. 对于A2HSG, 新增了N-糖基化156位点上的4种糖型, N-糖基化176位点上的6种糖型, O-糖基化319位点的4种O-聚糖和O-糖基化346位点上的1种糖型. 对于Apo C3, 只有O-糖基化94一个位点, 在此位点上新增了9种糖型. 同时, 调整了用于定量蛋白的多肽, 使得定量更加准确. 采用三重四极杆串级质谱仪(UPLC-ESI-QQQ)研究了4种结合蛋白中多肽和糖肽的多反应监测(MRM)行为, 并重新计算了每种聚糖的位点占有率, 优化了现有的定量方法.     

4-巯基苯硼酸修饰二维二硫化钼纳米复合材料的制备及其用于N-糖肽特异性富集

蛋白质的N-糖基化修饰在多种生物过程中发挥着至关重要的作用，近年来的许多研究证实异常的蛋白质糖基化与多种疾病的发生发展密切相关，表明糖基化蛋白质具有较大的潜力成为新的生物标志物或者药物靶标。在样本的处理过程中，对N-糖基化肽段进行富集分离后再进行质谱分析已经成为糖蛋白质组学分析前的必要步骤。但是，由于复杂生物样本中N-糖基化肽段的丰度低和离子化效率差等问题，通过质谱鉴定N-糖肽仍然是一项艰巨的任务。研究通过将纳米金线（Au）、4-巯基苯硼酸（4-MPB）与超薄二维二硫化钼（2D-MoS₂）进行反应，成功制备了一种用于富集蛋白质N-糖基化肽段的新型功能纳米复合材料（MoS₂/Au/4-MPB）。二硫化钼纳米材料的层状结构可以为反应提供大量的可修饰位点，便于修饰纳米金线；功能基团4-巯基苯基硼酸对N-糖肽具有高度的选择性，可以对生物样品中N-糖基化肽段进行特异性富集。使用标准蛋白人免疫球蛋白G（IgG）和牛血清白蛋白（BSA）胰蛋白酶酶切产物对新型功能纳米材料的N-糖基化肽段的富集性能进行评估，其灵敏度达到5 fmol，选择性达到1：1000。将其用于生物样品中N-糖基化肽段的富集，从50 μg尿液外泌体蛋白胰蛋白酶酶切产物中共富集鉴定出768个N-糖肽，归属于377个蛋白质。这些结果表明该新型功能纳米复合材料对复杂生物样品中N-糖肽的选择富集有着巨大的应用潜力，为糖蛋白质组的研究提供了一种新方法。     

β-伴大豆球蛋白的N-糖基化位点及其N-糖链的质谱分析

以β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin)为研究对象,利用Trypsin和Pepsin酶对其进行水解,以Con A亲和层析柱富集纯化糖肽,并用糖苷酶PNGase F和Endo H分别酶解糖肽,再采用电喷雾质谱(ESI-MS)和串联质谱(MS/MS)对所得肽段的氨基酸序列及糖链的结构进行了分析,最后通过数据库检索对分析结果进行验证.结果表明,β-conglycinin具有5个N-糖基化位点,分别为α亚基的199和455位天冬酰胺(Asn),α'亚基的215和489位Asn及β亚基的326位Asn,且每个糖基化位点均被H5N2,H6N2,H7N2和H8N2这4种高甘露糖型N-糖链所修饰.本研究为各种糖蛋白的糖基化位点及其对应的糖链结构的鉴定分析提供了方法参考,并为深入理解大豆糖蛋白抗原表位的特异性及致敏机理提供了依据.     

甲胺化衍生结合基于硅氢化物固定相的正相色谱用于单克隆抗体药物的N-糖基化表征

采用甲胺化衍生结合基于硅氢化物固定相的正相色谱（SiH-NPC）分析单抗的N-糖基化。样品经酶切、甲胺化衍生、纯化后由液相色谱-质谱进行分析。结果表明,相较于亲水相互作用色谱（HILIC）,SiH-NPC分离机制不同,使用常规的无盐流动相即可实现高分离度,避免污染质谱,色谱柱结构稳定,使用寿命长,更适合快速分析。结合唾液酸衍生方法,SiH-NPC在液相色谱-质谱联用鉴定酸性糖和糖异构体方面呈现显著优势,在生物制药行业中具有重要的应用潜力。     

超高效纳升液相色谱-电喷雾串联质谱鉴定重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白

采用超高效纳升液相色谱-电喷雾串联质谱对重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白进行了分析.样品经胰蛋白酶酶切后,进行液相色谱-串联质谱分析和数据库检索.结果表明, 分别有5个和7个肽段匹配于人肿瘤坏死因子受体和人Ig gamma-1 chain C region.比对分析表明,重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白中检测到的人IgG的7个肽段完全与人IgG1的序列匹配,与其它3个亚型只有部分肽段匹配.说明重组人Ⅱ型肿瘤坏死因子受体-抗体融合蛋白一级结构正确,Fc片段确实为人IgG1的Fc片段.     

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。     

银杏种子糖蛋白的SDS-PAGE分离及N-糖链的质谱分析

利用十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分离了银杏种子中的糖蛋白组分, 进一步用氨水催化释放N-糖链, 并采用电喷雾离子质谱(ESI-MS)及在线液相色谱-质谱联用(LC-UV-MS/MS²)等技术对胶条上释放的N-糖链进行了定性定量分析. 结果表明, 从银杏种子中分离得到11种糖蛋白, 共检测到11条N-糖链, 包括高甘露糖型(4.88%)和复杂型(95.12%) 2种类型, 其中分子量为21000, 36000和50000的糖蛋白所释放的核心α-1,3-岩藻糖和β-1,2-木糖修饰的N-糖链所占比率较高, 分别为68.23%, 64.37%和75.09%. 本研究对进一步研究银杏糖蛋白功能具有重要意义.     

基于质谱技术的贝伐珠单抗及其 糖基化修饰的表征、定量与药代动力学分析

利用基质辅助激光解析电离飞行时间质谱技术、SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳技术以及Shot-gun蛋白质组学策略对贝伐珠单克隆抗体药物及其糖基化修饰进行了全面表征,共发现17种糖型并确定了特征肽段序列.利用液相色谱-串联质谱联用技术,采用平行反应检测模式,通过测定单抗水解后产生的特征肽段,实现了对大鼠血浆样品中单抗药物含量的绝对定量分析,获得不同给药计量下的贝伐珠单抗的药物浓度-时间曲线,同时实现了对单抗糖基化修饰各糖型的相对定量分析.本实验首先建立标准工作曲线,对大鼠血浆样品中的贝伐珠单抗进行定量分析,在线性范围内,相关系数R2=0.998,定量限为66 fmol,线性关系良好.对大鼠血浆样品的测定结果表明,高、低计量给药的贝伐珠单抗药物浓度-时间曲线趋势基本一致,浓度均为直接下降,与理论趋势相符.但是大多数糖型呈现浓度先上升的现象,之后的代谢情况因糖型差异而有所不同.     

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。     

赖氨酸C端内切酶/胰蛋白酶顺序酶切在蛋白质组学样本制备中的评估

采用胰蛋白酶(Trypsin)单独酶切与不同酶量的赖氨酸C端内切酶(Lys-C/trypsin)顺序酶切两种方法,对293T细胞全蛋白样本进行酶解消化,系统评估Lys-C/trypsin顺序酶切与Trypsin单一酶切在蛋白质组学样本制备中的差别.实验结果表明,Lys-C/trypsin顺序酶切不仅能显著提高肽段和蛋白质的鉴定数目,同时降低遗漏K酶切位点的数目及比例,而且得到的肽段长度有利于质谱鉴定,蛋白质覆盖率明显提升.通过对酶的用量进行优化对比,最终确定了Lys-C/trypsin顺序酶切时酶的合理用量.本研究结果对提高蛋白质组学样本的制备质量以及蛋白质的序列鉴定覆盖度具有指导意义.     

Pronase E酶解释放糖蛋白N-糖链的方法及荧光标记衍生物的LC-MS分析

建立了一种用非特异性酶链酶蛋白酶 E(Pronase E)从糖蛋白上释放N-糖链的方法. 以牛胰核糖核酸酶 B(Ribo B)和鸡白蛋白(Chicken Albumin)为材料, 用Pronase E代替N-糖苷酶 F(PNGase F)释放N-糖链. 当蛋白酶质量与糖蛋白质量比为1∶1时, 得到只带一个天冬氨酸(Asn)的闭环N-糖链, 称其为糖氨酸(glycan-Asn), 这样既为糖链引入了天然的-NH2活性基团, 同时还保持了糖链原有的还原端闭环结构. 以9-氯甲酸芴甲酯(Fmoc-Cl)为衍生试剂对解离后的糖氨酸进行衍生, 采用高效液相色谱-电喷雾质谱联用技术(HPLC-ESI/MS)对Fmoc-Cl糖氨酸衍生物进行分析, 建立了糖蛋白的Pronase E酶解、微量糖氨酸的Fmoc-Cl衍生以及糖氨酸衍生物的HPLC-ESI/MS分析方法, 该方法保持了N-糖链的天然结构, 便于以-NH2为功能基团进一步进行荧光标记、分离制备以及糖链与蛋白质的相互作用研究.     

麦胚凝集素亲和色谱富集糖肽过程中的肽键裂解

蛋白质的糖基化是最重要的翻译后修饰之一,与蛋白质结构和功能的关系密切。凝集素亲和色谱是蛋白质糖基化研究中很常用的工具,不同的凝集素可以对不同的单糖或寡糖有特异的富集作用。麦胚凝集素（WGA）由于其特异作用的糖型广泛存在而成为使用最多的凝集素之一。在本研究中,发现将WGA用于糖肽亲和富集会导致部分肽段的降解,从而导致后续的肽段序列分析的失败。本文用4种标准蛋白质对这种现象进行了验证,结果表明肽段的降解可以发生在多个位点,其中较多地发生在酪氨酸、苯丙氨酸及亮氨酸的羧基端。这一结果提示：在糖蛋白质组研究中,如果应用WGA富集糖肽并采用质谱进行鉴定,则采用半酶切或非特异性酶切的检索策略更为合适。     

毛细管电泳法筛选人IgG的Fc片段核酸适配体

基于毛细管电泳-指数富集配体系统进化技术(CE-SELEX)建立了免疫球蛋白G(IgG)的Fc片段的核酸适配体筛选方法。通过毛细管区带电泳方法分析IgG完整蛋白、Fc与Fab片段的样品的纯度、荷电性质及是否吸附的特征,并比较三者与核酸库的亲和力。结果表明, IgG与核酸库形成明显的复合物,而Fc和Fab片段与核酸库的亲和力很弱。在筛选Fc片段的适配体时,选择Fab片段作为反筛靶,对去除非特异性结合序列无显著作用。设计了针对Fc片段的适配体筛选方案,在优化的孵育条件(10 mmol/L Na₂HPO₄-KH₂PO₄(pH 7.17), 0.05 mmol/L Mg²⁺, 37℃孵育25 min)下,经3轮筛选获得Fc片段的核酸适配体Seq Fc1～3,K_D值为0.071～0.321μmol/L,经胶体金比色分析方法验证了其亲和力与特异性。     

单克隆抗体1F2的制备、纯化及质谱测定

用小分子meso -四 (α,α ,α ,α -O -苯乙酰苯 )卟啉免疫Balb/c小鼠 ,用单克隆抗体技术得到细胞株 1F2和单抗 1F2 ,这是对传统免疫理论的一个突破 .利用高效液相色谱和基质辅助激光解吸质谱 (matrixassistedlaserdesorptionionizationtime_of_flightmassspectography ;缩写为MALDI/TOFMS)证明了纯化得到单抗体 1F2的纯度很好 ,同时得到的单抗 1F2的相对分子量为 15 6 6 78.8Da .MALDI/TOFMS提供了一种测定蛋白质相对分子量和纯度快速准确的方法     

人肝癌细胞HepG2与正常肝细胞L02的O-糖链的比较分析

以培养的原发性肝细胞癌HepG2细胞和正常肝细胞L02为研究对象, 用细胞裂解液提取总蛋白, 然后采用Carlson还原性β-消除法释放O-糖链, 以阳离子交换柱结合C₁₈柱纯化分离O-糖链, 用电喷雾电离质谱(ESI-MS)和串联质谱(MS/MS)对O-糖链进行序列鉴定, 以β-环糊精为内标对2种细胞系的O-糖链进行定量比较分析. 结果表明, 在肝癌细胞系HepG2中检测到10种O-糖链, 正常细胞系L02中检测到9种O-糖链, 其中9种O-糖链是2种细胞系中共有的, 但HepG2中存在癌细胞中特有的缩短的O-糖链N1A1(NeuAc-GalNAc, sialyl Tn 抗原). t检验结果表明, HepG2与L02相比, 在检测到的10种O-糖链中有5种的含量具有极显著性差异(P<0.01), 2种的含量具有显著性差异(P<0.05).     

人肝癌Bel-7402细胞及Bel-7402/5-FU细胞的N-连接聚糖的差异分析

以培养的人肝癌细胞Bel-7402及其5-氟尿嘧啶(5-FU)耐药细胞(Bel-7402/5-FU)为研究对象,通过使用快速PNGase F酶切,结合TMPP-Ac-OSu和甲胺化共衍生方法,对两者的总蛋白和分泌蛋白的N-连接聚糖进行了基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)分析。从两种细胞总蛋白中共鉴定到56种N-连接聚糖,分泌蛋白中鉴定到38种N-连接聚糖。5-FU与Bel-7402相比,耐药细胞岩藻糖化唾液酸糖型在总蛋白和分泌蛋白中都显著升高;高甘露糖型N-聚糖在总蛋白中下降,而在分泌蛋白中显著增加。本研究为进一步探索肿瘤耐药提前诊断提供糖链标志物起到一定的参考作用,并为后续解决癌症治疗的耐药提供理论依据。     

高效液相色谱-串联质谱法结合稳定同位素标记肽段同时测定稻米及其制品中3种过敏蛋白质

基于稳定同位素标记特征肽段和液相色谱-质谱联用仪建立稻米及制品中3种过敏蛋白质的同时定量方法。稻米及制品样品经盐溶液提取,赖氨酰基内切酶(Lys-C)和胰蛋白酶依次水解,C18-SD柱净化后,采用纳升高效液相色谱-线性离子阱-静电场轨道阱(NanoLC-LTQ-Orbitrap)采集和Protein Discovery软件鉴定,NCBI和Uniprot数据库的基本局部搜索比对工具(BLAST)筛选验证,最终获得表征稻米及制品中α-淀粉酶/胰蛋白酶抑制剂类蛋白质(seed allergenic protein RAG2, RAG2)、乙二醛酶Ⅰ活性蛋白(glyoxalase Ⅰ)和α-球蛋白(19 kDa globulin)3种过敏蛋白质的特异性肽段。3个特异性肽段经液相色谱梯度洗脱,在Poroshell色谱柱上实现完全分离,由三重四极杆质谱仪分析。实验通过优化多反应监测(MRM)质谱参数,比较不同溶剂体系、水解酶种类和酶量等酶解条件,结合内标法定量,实现对稻米及制品中3种蛋白质的绝对定量。实验结果表明,当酶解溶剂中含1 g/L十二烷基硫酸钠,采用Lys-C和胰蛋白酶组合消化策略,可有效提高3种蛋白质的酶切效率至65.7%~97.3%。该方法在1~200 nmol/L范围内线性关系良好,相关系数均大于0.9972, 3种蛋白质的检出限和定量限分别为3 mg/kg和10 mg/kg。3种蛋白质在空白稻米制品基质中3个水平下的加标回收率为80.6%~103.7%,日间和日内精密度均小于11.5%。该方法稳定性好,检测灵敏度高,操作简便,在分析各类稻米及制品中3种过敏蛋白质含量具有广泛的应用前景。     

依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱方法的建立及其初步应用

建立了依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱方法,并与非依赖色谱保留时间的智能化选择反应监测质谱分析方法对不同体系(牛血清白蛋白酶切物、6种标准蛋白质混合物酶切物、腾冲嗜热菌蛋白提取液酶切物)的分析结果进行了系统比较。结果表明,引入色谱保留时间后的智能化选择反应监测质谱方法能够显著提高肽段及蛋白质的鉴定量,并且在复杂体系（如腾冲嗜热菌蛋白提取液酶切物）中效果尤为明显,鉴定到的肽段及蛋白质的覆盖率可分别达到目标肽段和蛋白质数量的89.62%和92.41%,并且灵敏度高、重复性好,能够实现对质荷比相同但保留时间有差异的肽段的准确鉴定。该方法将在复杂生物样本目标蛋白质组高通量、高灵敏度的鉴定、验证和确认中发挥独特作用。     

用于N-连接完整糖肽鉴定的糖基化蛋白质组学数据处理方法最新研究亮点北大核心CSCD

蛋白质糖基化与疾病的发生发展密切相关,临床上使用的大多数肿瘤标志物是糖基化蛋白质。在组学层次上进行位点特异性糖型的分析对发现新型疾病标志物、提高基于蛋白质糖基化的精准医学研究水平等具有重要作用。色谱-质谱联用技术在糖蛋白的分离分析研究中得到了广泛的应用。基于液相色谱-串联质谱(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)的完整糖肽鉴定已成为研究蛋白质上位点特异性糖链修饰的主要手段,其主要优势在于分析过程中可以同时揭示蛋白位点与糖链修饰的信息,从而在组学层次实现规模化的蛋白糖基化分析。     

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。