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방법 논문

초고성능 액체 크로마토그래피에 의한 면역글로불린 G N-글리칸 분석

8.1K 조회수

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DOI:

10.3791/60104

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2020년 1월 18일

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* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

면역글로불린 G(IgG) N-글리칸은 친수성 상호작용 UPLC를 사용하는 것을 특징으로 한다. 또한, IgG N-글리칸의 구조는 명확하게 분리된다. 여기에 제시된 이 실험 방법에 대한 소개는 연구 환경에서 널리 사용될 수 있도록 한다.

초록

글리코믹스는 오믹스 시스템 연구의 새로운 특수 분야로, 질병 감수성, 약물 표적 발견 및 정밀 의학을 위한 차세대 바이오마커 를 발견하는 데 상당한 잠재력을 제공합니다. 대안 IgG N-glycans는 몇몇 일반적인 만성 질병에서 보고되고 임상 응용 (즉, 질병의 진단 및 예측을 위한 바이오마커)에 있는 중대한 잠재력을 가지고 제안되었습니다. IgG N-글리칸널리 친수성 상호 작용 크로마토그래피 (HILIC) 초고성능 액체 크로마토그래피 (UPLC)의 방법을 사용하여 특징지어진다. UPLC는 재현성이 뛰어나고 상대적 정량이 높은 안정적인 검출 기술입니다. 또한, IgG N-glycan의 구조는 명확하게 분리되고, 혈장내의 글리칸 조성및 상대적 풍부도가 특징지어진다.

서론

인간단백질의 N-글리코실화는 일반적이고 필수적인 번역 후 변형1이며 질병의 발생 및 발병을 비교적 정확하게 예측하는 데 도움이 될 수 있다. 그 구조의 복잡성으로 인해 5,000 개 이상의 글리칸 구조가 있을 것으로 예상되며, 질병에 대한 진단 및 예측 바이오 마커로서 큰 잠재력을 제공합니다2. 면역글로불린 G(IgG)에 부착된 N-글리칸들은 IgG의 기능에 필수적인 것으로 나타났으며, IgG N-glycosylation은 프로-및 항염증 시스템 사이의 균형에 참여한다3. 차동 IgG N-glycosylation은 질병 병리학에 관여하는 소인 및 기능적 메커니즘을 모두 나타내는 질병 발달 및 진행에 관여한다. IgG N-glycosylation의 염증성 역할은 노화, 염증성 질환, 자가면역 질환 및 암4와관련이 있다.

감지 기술의 개발과 함께, 형광 검출 (UPLC-FLR) 친수성 상호 작용 크로마토그래피 (HILIC) 초고성능 액체 크로마토그래피, 레이저 유도 형광을 이용한 멀티플렉스 모....

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프로토콜

이 의정서에 포함된 모든 과목은 중국 베이징 의과대학의 윤리위원회의 승인을 받았습니다12. 서면 동의는 연구의 시작 부분에 각 과목에서 얻은.

1. IgG 격리

  1. 결합 완충제 (인산완충식염수, PBS): 1x PBS (pH = 7.4), 중화 버퍼 : 10x PBS (pH = 6.6-6.8), 용리액 : 0.1 M 포름산 (pH = 2.5), 용리액용 중화 액: 1 M 암모늄 중탄산염, 저장 버퍼 를 포함한 화학 물질을 준비하십시오. 에탄올 + 20 mM 트리스 + 0.1 M NaCl (pH = 7.4), 단백질 G용 세정 용액 : 0.1 M NaOH + 30 % 프로판 -2-올.
    참고: 이 프로토콜에서는 pH 수준이 매우 중요합니다. IgG의 용출은 매우 낮은 pH를 필요로하며, 산 가수 분해로 인한 시실산의 손실 위험이 있다. 따라서 용출은 몇 초 내에 발생하고 pH는 IgG 및 시실산의 무결성을 보존하여 중성으로 신속하게 복원됩니다.
  2. 시료 를 준비 : 냉동 플라즈마 샘플을 해동 한 다음 10 분 동안 80 x g에서 원심 분리를 하고, 실온 (RT)에서 30 분 동안 단백질 G 모놀리식 플레이트와 상기 화학 물질을 둡니다.

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결과

도 1에나타낸 바와 같이, IgG N-글리칸스는 피크 위치 및 유지 시간에 기초하여 24개의 초기 IgG 글리칸 피크(GPs)로 분석되었다. N-글리칸구조는 이전 연구(표1)15에따른 질량 분석 검출을 통해 사용할 수 있다. 결과를 비교하기 위해, 각 피크의 글리칸 양을 총 통합 영역의 백분율로 표현한 총 면적 정규화가 적용되었습니다.

방법의 반복성 및 안정성을 평가하기 위해, 표준 샘플을 6회 병렬로 시험하였다. 표 2에나타낸 바와 같이, 24GPs의 변동계수(CV)는 1.84%-16.73%, 15(62.50%)의 범위범위 그 중 10% 미만이었습니다. 상대적으로 작은 비율.......

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토론

UPLC는 상대정량분석방법5,15. 결과는 UPLC가 좋은 재현성과 상대적인 정량적 정확도를 갖춘 안정적인 검출 기술임을 나타냅니다. 각 피크의 글리칸 양은 상대값인 UPLC를 사용하여 총 통합 영역의 백분율로 표현됩니다. 상대 정량화는 시험 샘플의 비교 가능성을 향상시킵니다. 또한, 96웰 프로틴 G 플레이트는 높은 처리량 검출을 위해 한 번에 96개의 샘플로 IgG를 정화하는 데 사용됩니다. IgG를 결합하는 단백질 G의 능력은 이전 연구15,16에기재된 바와 같이 단백질 A보다 크다.

또한, IgG N-글리칸의 구조는 명확하게 분리된다. 유래 IgG 글리칸은 초기 IgG N-글리칸에 의해 계산되는 갈락토실화, 시알릴레이션, 이등분 GlcNAc

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공개 사항

저자는 공개 할 것이 없다.

감사의 글

이 작품은 중국 국립 자연 과학 재단 (81673247 및 81872682)과 호주 - 중국 협력 보조금 (NH & MRC - APP1112767 -NSFC 81561128020)의 보조금으로 지원되었습니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
2-아미노벤즈아미드, 2-AB시그마, 중국
96-웰 수집 플레이트AXYGEN
96-웰 필터 플레이트Pol0.45 um GHP
96-웰 모놀리식 플레이트BIA 분리
96-웰 플레이트 로터Eppendorf Co., Ltd, 독일T_1087461900
아세트산시그마, 중국
AcetonitrileHuihai Keyi Technology Co., Ltd, 중국
Ammonium bicarbonateShenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
Ammonium formateBeijing Minruida Technology Co., Ltd.
일정한 흔들림 인큐베이터/로커Zhicheng 분석 기기 제조 co., Ltd, 중국ZWY-10313
덱스트란 교정 사다리/글리코펩타이드 컬럼Watts technology Co., Ltd, 중국BEH 컬럼
디메틸 설폭사이드(DMSO)시그마, 중국
인산나트륨Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
전기 오븐테스터 기기 유공사 202-2AB
Empower 3.0Waters technology Co., Ltd, 미국
에탄올Huihai Keyi Technology Co., Ltd, 중국
포름산시그마, 중국
GlycoProfile 2-AB 라벨링 키트시그마, 중국
HClJunrui Biotechnology Co., Ltd, 중국
고속 원심분리기Eppendorf Co., Ltd, 독일5430
IgepalSigma, 중국
저온 원심분리기Eppendorf Co., Ltd, 독일
저온 냉장고Qingdao Haier Co., Ltd
매니폴드 96웰 플레이트와트 기술 Co., Ltd, 중국186001831
메탄올Huihai Keyi Technology Co., Ltd, 중국
Milli-Q 순수 수량계Millipore Co., Ltd, 미국Advantage A10
NaOHShenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
PH 테스터Sartorius Co., Ltd, 독일PB-10
인산염 완충 식염수, PBSShenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
피펫Eppendorf Co., Ltd, 독일4672100, 0.5-10μ 엘 & 10-100&뮤; 엘 & 20-200&뮤; 엘 & 1000&뮤; l
PNGase F 효소시그마, 중국
인산 이수소 칼Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
Propan-2-olHuihai Keyi Technology Co., Ltd, 중국
SDSSigma, 중국
염화나트륨Shenggong Biological Engineering Co., Ltd, 중국
나트륨 시아노보로하이드라이드(NaBH3CN)시그마, 중국
분광 광도계Shanghai Yuanxi instrument Co., LtdB-500
Transfer liquid gunSmer Fell Science and Technology Co., Ltd, China4672100
TrisAmresco, America
Ultra-low temperature refrigeratorThermo Co., Ltd, 미국MLT-1386-3-V; MDF-382E
초고성능 액체 크로마토그래Watts technology Co., Ltd, 중국Acquity MLtraPerformance LC
진공 펌프Watts technology Co., Ltd, 중국725000604
휘발기/건조기Eppendorf Co., Ltd, 독일T_1087461900
VortexChangzhou Enpei instrument Co., Ltd, 중국NP-30S
수조테스터 기기 유한 공사DK-98-IIA
계량 저울Shanghai Jingke Scientific Instruments Co., Ltd.MP200B
한 륨 피

참고문헌

  1. Kolarich, D., Lepenies, B., Seeberger, P. H. Glycomics, glycoproteomics and the immune system. Current Opinion in Chemical Biology. 16, 214(2012).
  2. Cummings, R., Pierce, J. M. The Challenge and Promise of Glycomics. Chemistry Biology. 21 (1), (2014).
  3. Shade, K. T.....

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