אימונוגלובולין G N-גליקן ניתוח באמצעות כרומטוגרפיה נוזלית במיוחד
Summary
אימונוגלובולין G (IgG) N-גליקן מאופיין באמצעות כרומטוגרפיה של אינטראקציה הידרופילית. בנוסף, המבנה של IgG N-גליקן מופרד בבירור. המוצג כאן הוא מבוא לשיטה ניסיונית זו, כך שניתן להשתמש בה באופן נרחב בהגדרות מחקר.
Abstract
גלילקומיקס הוא התמחות משנה חדשה ב-omics מחקר מערכת המציעה פוטנציאל משמעותי בגילוי בסמנים הדור הבא עבור הרגישות למחלות, גילוי התרופה היעד, ואת התרופה דיוק. אלטרנטיבי IgG N-גליקנים דווחו במספר מחלות כרוניות נפוצות, הציע פוטנציאל גדול ביישומים קליניים (כלומר, ביוארקרס לאבחון וחיזוי של מחלות). IgG N-גליקנים מאופיינים באופן נרחב באמצעות שיטה של אינטראקציה הידרופיפילית (hilic) כרומטוגרפית נוזלית במיוחד. היחידה היא טכנולוגיית גילוי יציבה עם שגיאות מידע ודיוק כמותי קרוב יחסית. בנוסף, המבנה של IgG N-גליקן מופרד בבירור, וניתן לאפיין את ההלחנה והשפע היחסי בפלזמה.
Introduction
N-הגליקוזילציה של חלבונים אנושיים הוא שינוי שכיח וחיוני לאחר השינוי1 ועשוי לסייע לחזות את התרחשות ופיתוח של מחלות באופן יחסי יחסית. בשל המורכבות של המבנה שלה, הוא צפוי כי יש יותר מ 5,000 מבנים גליקן, מתן פוטנציאל גדול כמו ביואריטים אבחון חזוי עבור מחלות2. N-גליקנים המחוברים למערכת החיסונית (igg) הוכחו כחיוניים לתפקוד igg, ו-Igg N-הגליסילציה משתתפת באיזון בין המערכות הפרו-דלקתיות3. IgG N-גליסיציה דיפרנציאלית מעורבת בפיתוח מחלות והתקדמות, המייצגים הן מנגנון נטייה ופונקציונלי המעורבים בפתולוגיה של מחלות. התפקיד הדלקתי של IgG N-הגליסיציה נקשר עם הזדקנות, מחלות דלקתיות, מחלות אוטואימוניות, סרטן4.
עם פיתוח של טכנולוגיית האיתור, השיטות הבאות נמצאות בשימוש נרחב ביותר גליקומיס תפוקה גבוהה: הידרופיפילית אינטראקציה כרומטוגרפיה (HILIC) כרומטוגרפיה נוזלית מאוד ביצועים עם גילוי של קרינה פלואורסצנטית (הייטק-FLR), אלקטרופורזה במגה-קרן עם ג’ל לייזר לגילוי קרינה בלייזר (xCGE-אבל), מטריקס בסיוע לייזר בעזרת מטריצות של זמן הטיסה המסה ספקטרומטריה (מאלדי-תוף-MS), וכרומטוגרפיה נוזלית ממסת המסה (LC-ESI-MS) . שיטות אלה התגברו על חסרונות קודמים של שטף נמוך, תוצאות לא יציבות, ורגישות ירודה ספציפיות5,6.
האגודה משמשת רבות לחקר הקשר בין igg N-הגליקוציה ומחלות מסוימות (כלומר, הזדקנות7, השמנה8, דיסליפידמיה9, סוכרת type10, יתר לחץ דם11, איסכמי שבץ12, פרקינסון מחלה13). בהשוואה לשלושת השיטות הנ ל, היתרונות הבאים הם5,14. ראשית, הוא מספק שיטת ניתוח כמותי יחסי, וניתוח הנתונים הכרוך בנרמול השטח הכולל משפר את יכולת ההשוואה של כל דוגמה. שנית, עלות הציוד והמומחיות הנדרשת נמוכה יחסית, מה שמקל על היישום וטרנספורמציה של ביוגליציה ליישומים קליניים. המוצג כאן הוא מבוא ל-, כדי שניתן יהיה להשתמש בו באופן נרחב יותר.
Protocol
Representative Results
Discussion
הוא משמש כשיטה לניתוח יחסי כמותי5,15. התוצאות מצביעות על כך שהוא טכנולוגיית גילוי יציבה עם השגות ודיוק כמותי יחסית. כמות הגליקנים בכל שיא מתבטאת כאחוז של השטח המשולב הכולל באמצעות ה-, המהווה את הערך היחסי. הקוונפיקציה היחסית משפרת את יכולת ההשוואה של דגימות ה?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
עבודה זו נתמכת על ידי מענקים מן הלאומי המדע הטבעי הקרן של סין (81673247 & 81872682) ו אוסטרליה-סין מענק שיתופי (NH & MRC-APP1112767-NSFC 81561128020).
Materials
| 2-aminobenzamide, 2-AB | Sigma, China | ||
| 96-well collection plate | AXYGEN | ||
| 96-well filter plate | Pol | 0.45 um GHP | |
| 96-well monolithic plate | BIA Separations | ||
| 96-well plate rotor | Eppendorf Co., Ltd, Germany | T_1087461900 | |
| Acetic acid | Sigma, China | ||
| Acetonitrile | Huihai Keyi Technology Co., Ltd, China | ||
| Ammonium bicarbonate | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| Ammonium formate | Beijing Minruida Technology Co., Ltd. | ||
| Constant shaking incubator/rocker | Zhicheng analytical instrument manufacturing co., Ltd, China | ZWY-10313 | |
| Dextran Calibration Ladder/Glycopeptide column | Watts technology Co., Ltd, China | BEH column | |
| Dimethyl sulfoxide (DMSO) | Sigma, China | ||
| Disodium phosphate | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| Electric ovens | Tester instruments Co., Ltd | 202-2AB | |
| Empower 3.0 | Waters technology Co., Ltd, America | ||
| Ethanol | Huihai Keyi Technology Co., Ltd, China | ||
| Formic acid | Sigma, China | ||
| GlycoProfile 2-AB Labeling kit | Sigma, China | ||
| HCl | Junrui Biotechnology Co., Ltd, China | ||
| High-speed centrifuge | Eppendorf Co., Ltd, Germany | 5430 | |
| Igepal | Sigma, China | ||
| Low temperature centrifuge | Eppendorf Co., Ltd, Germany | ||
| Low temperature refrigerator | Qingdao Haier Co., Ltd | ||
| Manifold 96-well plate | Watts technology Co., Ltd, China | 186001831 | |
| Methanol | Huihai Keyi Technology Co., Ltd, China | ||
| Milli-Q pure water meter | Millipore Co., Ltd, America | Advantage A10 | |
| NaOH | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| PH tester | Sartorius Co., Ltd, Germany | PB-10 | |
| Phosphate buffered saline, PBS | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| Pipette | Eppendorf Co., Ltd, Germany | 4672100, 0.5-10μl & 10-100μl & 20-200μl & 1000μl | |
| PNGase F enzyme | Sigma, China | ||
| Potassium dihydrogen phosphate | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| Propan-2-ol | Huihai Keyi Technology Co., Ltd, China | ||
| SDS | Sigma, China | ||
| Sodium chloride | Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, China | ||
| Sodium cyanoborohydride (NaBH3CN) | Sigma, China | ||
| Spectrophotometer | Shanghai Yuanxi instrument Co., Ltd | B-500 | |
| Transfer liquid gun | Smer Fell Science and Technology Co., Ltd, China | 4672100 | |
| Tris | Amresco, America | ||
| Ultra-low temperature refrigerator | Thermo Co., Ltd, America | MLT-1386-3-V; MDF-382E | |
| Ultra-performance liquid chromatography | Watts technology Co., Ltd, China | Acquity MLtraPerformance LC | |
| Vacuum Pump | Watts technology Co., Ltd, China | 725000604 | |
| Volatilizing machine/Dryer | Eppendorf Co., Ltd, Germany | T_1087461900 | |
| Vortex | Changzhou Enpei instrument Co., Ltd, China | NP-30S | |
| Water-bath | Tester instruments Co., Ltd | DK-98-IIA | |
| Weighing balance | Shanghai Jingke Scientific Instrument Co., Ltd. | MP200B |
Riferimenti
- Kolarich, D., Lepenies, B., Seeberger, P. H. Glycomics, glycoproteomics and the immune system. Current Opinion in Chemical Biology. 16, 214 (2012).
- Cummings, R., Pierce, J. M. The Challenge and Promise of Glycomics. Chemistry Biology. 21 (1), (2014).
- Shade, K. T. C., Anthony, R. M. Antibody Glycosylation and Inflammation. Antibodies. 2, 392 (2013).
- Gudelj, I., Lauc, G., Pezer, M. Immunoglobulin G glycosylation in aging and diseases. Cellular Immunology. 333, 65 (2018).
- Huffman, J. E., et al. Comparative performance of four methods for high-throughput glycosylation analysis of immunoglobulin G in genetic and epidemiological research. Molecular Cellular Proteomics. 13, 1598 (2014).
- Stockmann, H., Adamczyk, B., Hayes, J., Rudd, P. M. Automated, high-throughput IgG-antibody glycoprofiling platform. Analytical Chemistry. 85, 8841 (2013).
- Kristic, J., et al. Glycans are a novel biomarker of chronological and biological ages. Journals of Gerontology. Series A, Biological Sciences Medical Sciences. 69, 779 (2014).
- Nikolac, P. M., et al. The association between galactosylation of immunoglobulin G and body mass index. Progress in Neuropsychopharmacology Biological Psychiatry. 48, 20 (2014).
- Liu, D., et al. The changes of immunoglobulin G N-glycosylation in blood lipids and dyslipidaemia. Journal of Translational Medicine. 16, 235 (2018).
- Lemmers, R., et al. IgG glycan patterns are associated with type 2 diabetes in independent European populations. Biochimica Biophysica Acta General Subjects. 1861, 2240 (2017).
- Wang, Y., et al. The Association Between Glycosylation of Immunoglobulin G and Hypertension: A Multiple Ethnic Cross-Sectional Study. Medicine (Baltimore). 95, e3379 (2016).
- Liu, D., et al. Ischemic stroke is associated with the pro-inflammatory potential of N-glycosylated immunoglobulin G. Journal of Neuroinflammation. 15, 123 (2018).
- Russell, A. C., et al. The N-glycosylation of immunoglobulin G as a novel biomarker of Parkinson’s disease. GLYCOBIOLOGY. 27, 501 (2017).
- Bones, J., Mittermayr, S., O’Donoghue, N., Guttman, A., Rudd, P. M. Ultra performance liquid chromatographic profiling of serum N-glycans for fast and efficient identification of cancer associated alterations in glycosylation. Analytical Chemistry. 82, 10208 (2010).
- Pucic, M., et al. High throughput isolation and glycosylation analysis of IgG-variability and heritability of the IgG glycome in three isolated human populations. Molecular Cellular Proteomics. 10, M111 (2011).
- Berruex, L. G., Freitag, R., Tennikova, T. B. Comparison of antibody binding to immobilized group specific affinity ligands in high performance monolith affinity chromatography. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 24, 95 (2000).
- Ren, S., et al. Distribution of IgG galactosylation as a promising biomarker for cancer screening in multiple cancer types. Cell Research. 26, 963 (2016).
