糖基化修飾是生物體內普遍發(fā)生的一種翻譯后修飾,生物體內約50%的蛋白均可發(fā)生糖基化,在很多生命過程和疾病中發(fā)揮著非常重要的作用。目前許多疾病診斷的標志物及治療的靶標也都是糖蛋白。
糖蛋白中的蛋白質是生理功能的主要承擔者,而糖鏈則影響著蛋白質的整體構象,如蛋白的折疊、胞內定位、細胞間的相互識別等,即糖鏈影響了由構象決定的蛋白的所有功能。因此研究糖蛋白的功能,不僅要分析蛋白質,也要分析糖鏈的組成。
近年來以質譜為核心的糖蛋白質組學正成為解析糖鏈、修飾位點和蛋白的主要技術,但糖鏈的多樣性增加了糖肽鑒定的復雜性,而且糖鏈本身也容易被串聯(lián)質譜碎裂,且糖鏈的碎裂能量與肽段不相同,因此亟需一種更完善、準確可靠的方法流程解析糖鏈、肽段和蛋白。
現(xiàn)中科新生命推出完整N-糖肽蛋白質組學分析服務,通過HILIC 富集方法,并結合最新一代超高分辨質譜,實現(xiàn)N-糖基化位點和糖型組成的完整解析和糖基化的大規(guī)模定性定量分析,讓糖組學研究唾手可得。自此中科新生命建立了O-GlcNAc糖基化組學、完整N糖肽組學和N糖基化修飾組學全面的糖基化組學服務。
完整N-糖肽實驗流程圖
三大產品特色
1.完整N-糖肽蛋白質一站式多維分析,提供修飾組學研究更創(chuàng)新研究方案
完整N-糖肽蛋白組學僅通過一次實驗,可同時分析糖鏈+修飾位點+修飾肽段+修飾蛋白, 實現(xiàn)糖基化研究多維度分析結果,一站式解析糖型、糖基化位點、糖基化肽段和蛋白。并且樣本類型兼容性廣泛,血漿、細胞、組織樣本等均可友好適用。完整N-糖肽為血液樣本的創(chuàng)新研究提供了新的選擇。
圖1 完整N-糖肽解析結果示例
2.采用pGlyco 3.0高準確度糖型分析軟件
近年來,國內外都開發(fā)了不少解析完整N-糖肽的相關軟件,但目前解析方法仍有明顯的局限性:大部分工具無法對糖鏈的鑒定進行質控,尤其涉及到復雜的糖型時;檢索速度慢;無法對多個糖基化位點精準定位;無法鑒定含有修飾糖單元的完整糖肽等問題。
中科新生命推出的完整N-糖肽組的分析軟件為pGlyco 3.0,該軟件是目前首個提出聚糖優(yōu)先的糖肽搜索引擎,該方法的特色是先搜索糖鏈部分,通過糖鏈鑒定的質控,縮小搜索空間從而提高檢索速度,并且過濾掉不可靠的糖型從而提高鑒定精度。此外對于含有多個糖基化修飾位點的糖肽,pGlyco 3.0采用動態(tài)規(guī)劃算法對糖基化位點進行精準定位。至此,pGlyco 3.0實現(xiàn)了從糖鏈、多肽和糖肽三個層面的質控保證了結果的準確性和可靠性。
圖2 多種完整N-糖肽軟件的比較分析(pGlyco 3.0 vs Byonic vs MSFragger vs MetaMorpheux)
(pGlyco 3.0在準確度和搜索速度上均有明顯的優(yōu)勢)
3.高特異性、高通量、無偏向的N糖基化富集方法
完整N-糖肽組采用親水相互作用色譜法--ZIC-HILIC對糖蛋白進行富集分析,該方法可以實現(xiàn)對完整N-糖肽無偏向、高特異性、高通量的富集。
圖3 多種糖蛋白富集方法的比較分析(ZIC-HILIC vs HILIC vs 酰肼化學法 vs TiO2)
(①HILIC和ZIC-HILIC得到的N -糖肽數(shù)量相當(分別為1118和1138);但ZIC-HILIC的富集特異性 (46%)高于HILIC(34%)②在四種富集技術中,酰肼化學富集特異性最高(93%),但鑒定出的N-糖肽數(shù)量相對較少(667),在TiO2色譜中,特異性富集含有唾液酸的糖肽,富集得到318個唾液糖肽,特異性僅為26%)
應用領域推薦
完整N-糖肽組學主要應用于生物標志物、分子分型和修飾表達譜領域和方向。