萝卜品种多糖的 PNGase 研究
Summary
本文介绍了一种简便、快速的方法, 对不同品种萝卜 (萝卜) 的n-多糖进行了制备和分析。
Abstract
近年来, 植物的碳水化合物基团受到了相当大的关注, 因为它们是交叉反应, 引起过敏性免疫反应的潜在来源。此外, 碳水化合物结构在植物代谢中也起着至关重要的作用。在这里, 我们提出了一个简单和快速的方法, 以制备和分析不同品种的萝卜 (萝卜) 的n-多糖, 利用n-glycanase 的具体释放植物衍生碳水化合物结构。为了达到这一目的, 萝卜组织匀浆的粗乙酸酸沉淀处理 PNGase H+, 并标记使用 2-苯酰胺作为荧光标记。随后用超效液相色谱 (UPLC) 分离法和基质辅助激光解吸电离-飞行时间 (MALDI) 质谱法对糖样品进行了分析, 详细结构对萝卜衍生n-糖结构的相对 abundancies 进行评价和量化。该协议也可用于对不同植物种类的n-多糖进行分析, 对多糖对人体健康的作用和作用的进一步研究有一定的参考价值。
Introduction
近年来, 植物中的n-多糖引起了越来越多的关注, 因为先前的研究突出了n-多糖作为免疫交叉反应的潜在来源, 可能引发过敏反应1,2.此前已证明, 植物糖蛋白的n-多糖会影响催化活性3,4, 热稳定性和折叠5,6或亚细胞定位和分泌物7。为了使糖结构与它们各自的功能相关联, 多糖必须首先从化学或酶的糖蛋白中释放出来。经典的化学方法释放n-和O型多糖是β消除, 其中碱性样品处理是伴随着减少与硼氢化, 以产生一个糖醇8。然而, 这一过程排除了荧光的标记, 并导致单糖单位从糖结构的减少端显著衰减。基于氢氧化铵/碳酸盐处理的化学 deglycosylation 也是常用的替代方法9。这两种化学释放方法都没有降解完整的蛋白质, 这允许在不存在同质量范围内的肽片段干扰的情况下对未标记的糖池进行质谱分析。然而, 这些方法的一个缺点是增加的降解率α1,3-fucosylated n-多糖, 一个共同的碳水化合物结构发现在植物10。另外, 使用肽的酶释放方法:n-glycanases (PNGases, EC 3.5.1.52) 也被广泛应用。重组 PNGase F (从杆菌 meningosepticum) 是最常见的选择, 允许释放所有类型的n-多糖, 除了轴承核心α1,3 岩藻糖11,12的结构。因此, PNGase (从杏仁籽中分离) 通常用于植物n-多糖13的分析。然而, 这种酶 deglycosylates 只 proteolytically 衍生糖肽, 无法 deglycosylate 本族糖蛋白14。因此, 在进一步分析之前需要进行多步骤的抽样检查, 从而导致大量的多糖损失, 尤其是低丰度的15。该方法的总体目标是以简单、稳健的方式为n-糖发布和荧光标记提供一个优化的工作流。基本的基本原理是, 最近在Terriglobus 长春发现的 PNGase H+可以 recombinantly 表达在大肠杆菌中, 可以直接从蛋白质支架中水解n-多糖酸性情况16。使用 PNGase H+替代方法的一个关键优点是荧光标记反应可以在同一反应管内进行, 而不会改变反应缓冲器17,18。低丰寡糖的制备条件简单, 回收率高, 使该方法成为多糖分析的重要工具. 该协议适用于不同植物种类的n-多糖分析。
Protocol
Representative Results
Discussion
我们在这里提出的协议允许比较不同品种的萝卜的n-糖剖面。与现有协议相比, 这种方法的一个显著优点是, 多糖的酶释放与 2 AB 的衍生反应之间没有缓冲的变化。这个过程最关键的步骤是用 SPE 柱纯化n-多糖, 因为在反应混合物中除去盐或其他杂质可能会对荧光衍生效率产生负面影响。此处提出的方法仅允许对不同的n-多糖的相对丰度进行评估;绝对量化需要在步骤2.1 中添…
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
这项工作得到了中国自然科学基金的部分支持 (批准号31471703、A0201300537 和31671854至合资企业和李涅、赠款 31470435 G.Y.) 和100外国人才计划 (批准编号 JSB2014012 合资企业)。
Materials
| Chemicals: | |||
| Trichloroacetic acid | SCR, Shanghai | 80132618 | |
| Acetic acid glacial | Huada, Guangzhou | 64-19-7 | |
| Acetonitrile | General-reagent | G80988C | |
| Trifluoroacetic acid | Energy chemical | W810031 | |
| 2-aminobenzamide | Heowns, Tianjin | A41900 | |
| Sodium cyanoborohydride | J&K Scientific Ltd | 314162 | |
| Dimethyl sulfoxide | Huada, Guangzhou | 67-68-5 | |
| 2AB-labeled dextran ladder, 200 pmol | Agilent Technologies | AT-5190-6998 | |
| 6-Aza-2-thiothymine | Sigma | 275514 | |
| Tools/Materials: | |||
| Kitchen blender | Bear, Guangzhou | LLJ-A10T1 | |
| Centrifuge | Techcomp | CT15RT | |
| Centrifugal Evaporator | Hualida, Taicang | LNG-T120 | |
| SPE column | Supelco | Supelclean ENVI Carb SPE column | |
| MALDI-TOF mass spectrometer | Bruker | Autoflex | |
| HPLC Analysis: | |||
| High-recovery HPLC vial | Agilent Technologies | # 5188-2788 | |
| HPLC System | Shimadzu | Nexera | |
| Fluorescence Detector for HPLC | Shimadzu | RF-20Axs | |
| Column oven | Hengxin | CO-2000 | |
| HPLC Column | Waters | Acquity UPLC BEH glycan column | 2.1 × 150 mm, 1.7 μm particle size |
| LCMS-grade Water | Merck Millipore | #WX00011 | |
| LCMS-grade Acetonitrile | Merck Millipore | # 100029 | |
| Formic acid | Aladdin | F112034 | |
| Ammonia solution | Aladdin | A112080 |
Referenzen
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