Журнал гликомики и липидомики
Открытый доступ

Абстрактный

Количественная масс-спектрометрия с лазерной десорбцией/ионизацией с использованием матрицы пирен-производных гликопептидов для исследования гликомикс клеток млекопитающих

Тошио Накамура, Такаши Нисикадзе, Хироши Дзинмей, Фумио Тогасаки, Ичиро Сугимото и Джунко Амано

Гликан — одна из основных биомолекул, богатых информацией. Изменения в N-гликанах могут быть связаны со многими заболеваниями, включая рак, и часто наблюдаются в сыворотке больных. Например, простат-специфический антиген (ПСА) — это гликопротеин, секретируемый эпителиальными клетками предстательной железы. Анализ сывороточного ПСА широко используется для выявления рака предстательной железы (РПЖ). Выявление измененного гликана ПСА считается точным диагнозом. Однако ограниченное количество доступного сывороточного ПСА затрудняет определение детальных структур гликанов, поскольку уровень ПСА в сыворотке очень низок.

Масс-спектрометрия (МС) является мощным инструментом для анализа структур гликанов. Недавно мы создали высокочувствительную МС как для гликанов, так и для гликопептидов путем дериватизации пирена. Масс-спектры MALDI-QIT-TOF с лазерной десорбцией/ионизацией с матрицей и квадрупольной ионной ловушкой-время пролета (MALDI-QIT-TOF) гликанов, дериватизированных гидразидом бутановой кислоты пирена (PBH), сравнивали с масс-спектрами пиридиламинированных (PA) гликанов. Каждый дериватизированный гликан был приготовлен из того же количества коммерческого PSA. Меченые PBH PSA-гликаны показали более высокую интенсивность сигнала с меньшей фрагментацией по сравнению с PA-гликанами и дали спектры с высоким отношением сигнал/шум (как в режиме положительных, так и отрицательных ионов). Для дериватизации гликопептидов использовался пиренилдиазометан (PDAM). Сигналы гликопептидов были значительно усилены этой дериватизацией. Удалось определить PDAM-гликопептиды, полученные примерно из 10 нг PSA.

В этом исследовании мы продемонстрировали, что анализ MS с использованием дериватизации пирена обеспечивает более высокую чувствительность и стабильность как для гликанов, так и для гликопептидов по сравнению с ВЭЖХ и лектиновой аффинной хроматографией; кроме того, были получены сопоставимые результаты с результатами, полученными с помощью других методов. Поэтому мы приходим к выводу, что наш метод полезен для исследования гликомики клеток млекопитающих.