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Le glycome, un terme inventé par analogie avec le génome et du protéome, se réfère à toutes les structures saccharidiques d'un organisme. Pour bien comprendre les multiples fonctions de glycosylation exigera une approche intégrée incluant deux études fonctionnelles et structurales glycomique. Les deux sont compliquées par la nature non-template axé sur la biosynthèse des glycanes, la complexité qui en résulte et la diversité des structures des glycanes, la participation fréquente de la structure aglycone dans la modulation des glycanes interactions ligand-récepteur au niveau moléculaire, et l'importance fonctionnelle de ligands de faible abondance.
Il est généralement admis que la spectrométrie de masse (MS) est une méthode indispensable pour les études en glycomique structurelles, en particulier pour l'identification et la caractérisation des ligands de faible abondance. Pour observer glycanes ou glycoconjugués que les espèces moléculaires, on utilise souvent un très efficace, la méthode d'ionisation faible énergie, appelée ionisation par électrospray (ESI). Pour plus d'detailed caractérisation de la structure glycane, il est essentiel de choisir des espèces moléculaires individuelles et de briser les glycanes en petits morceaux. Cela se fait normalement par dissociation induite par collision, ce qui implique l'activation des glycanes par collision avec les molécules de gaz inertes. L'énergie a augmenté induit rupture de liaison, et l'analyse systématique des fragments résultants fournit des informations sur la structure moléculaire du glycane. Souvent, "signature" fragments peuvent être générés qui sont de diagnostic pour certains glycanes caractéristiques structurelles. En collaboration avec la masse moléculaire, ces fragments peuvent parfois suffire pour identifier les glycanes, mais dans le passé beaucoup plus d'informations a été nécessaire de bien les caractériser, en particulier si la structure est nouvelle. Ces méthodes comprennent l'analyse la composition en sucre, chromatographie en phase gazeuse spectrométrie de masse partiellement méthylés acétates d'alditol pour l'analyse de liaison, et la digestion glycosidase spécifique 17.
Comme l'a démontré au cours de la dernière décennie 18-19, plusieurs tours de la fragmentation de faible énergie, qui peut être efficacement réalisé dans un spectromètre de masse à trappe d'ions (IT-MS), améliore considérablement le rendement de l'analyse des informations glycane spectrométrie de masse . Avec quatre ou cinq tours de fragmentation (qui ne peut être fait avec des instruments d'autres EM), il est possible de distinguer glycanes isomères qui contiennent les composants de sucre mêmes disposées dans des liaisons sucre différents, même lorsque ceux-ci sont présents ensemble dans des mélanges de composants avec le même masse moléculaire (isobares). Pour cette analyse, les glycanes ont été dérivés, en remplacement de tous les groupes hydroxyles libres avec des groupes méthyliques à l'aide perméthylation. Alors que l'affectation de la structure des glycanes est possible sans perméthylation, le perméthylation augmente la sensibilité à 17.
Levery et Zhou, ont combiné tous les avantages potentiels de la TI-MS méthodologie, y compris la détection des isomères strumages utilisant des ions signature de diagnostic, observables seulement dans MS 4 et MS 5 spectres, pour l'identification et la quantification très sensible de glycosphingolipides présents sous forme de mélanges de plusieurs isobares 7-9. En théorie, nous pourrions être en mesure d'identifier chaque structure existante glycolipide, dans l'attente de la disponibilité des glycolipides standard, qui peuvent être synthétisés chimiquement.
Les étapes essentielles de cette analyse sont les taux de récupération de GSL à partir d'échantillons biologiques. Typiquement 80 pg de GSL peuvent être récupérés à partir de 100 millions de cellules tumorales comme RBL. Pour générer suffisamment d'ions moléculaires pour de multiples séries de fragmentation dans les spectromètres de masse d'ions piège, au moins 10 microgrammes de GSL tumorales sont nécessaires. Faible rendement de GSL cours de la purification mènera à la faible abondance des ions, qui ne pouvaient pas être soumis à une nouvelle fragmentation. La réussite de l'analyse est fonction de la quantité de GSL qui sont récupérés. En règle générale, concentration finaleentration de GSL perméthylés devrait atteindre 1 mg / ml en solution dans le méthanol, avant d'être analysés sur une source de nano-électrospray. La limite pour une analyse approfondie MS n dépend de l'abondance de l'ion spécifique dans MS 1 profil. Une abondance d'ions e typique 7 est requis pour un examen approfondi MS 5 analyse. Le faible rendement des GSL cours de la purification peut être causée par la perte de GSL lors de l'étape peracétylation (qui supprime les phospholipides), lorsque les GSL par acétylés doit être liée à la colonne Florisil chromatographie sur résine, lavées et ensuite éluée. Afin d'assurer la liaison de per-acétylés GSL de gel de silice, les échantillons doivent être rechargé deux fois pour la colonne de chromatographie après avoir traversé.