蛋白质糖基化修饰极为重要,也极其复杂。本项目另辟蹊径,集中力量重点深入研究与肝癌转移密切相关的唾液酸化N-糖蛋白。在本课题组业已建立的糖基化研究共性技术平台的基础上,针对唾液酸化N-糖蛋白特有的理化性质,建立其富集、鉴定和定量的分析方法是本项目的研究基础也将是特色和创新之处;比较研究不同转移潜能的肝癌细胞质膜/分泌的唾液酸化N-糖蛋白质组,探索肝癌转移相关的唾液酸化N-糖蛋白的表达变化,发现肝癌转移相关的潜在唾液酸化N-糖蛋白标志物,为肝癌的转移复发的研究和临床筛选肝癌转移复发的预警、诊治标志物提供参考,是本项目的研究意义和目的。
Protein Glycosylation;Sialylated glycoprotein;Mass Spectrometry;Quantitation;Liver cancer
蛋白质糖基化是自然界最普遍最重要的蛋白质翻译后修饰之一。唾液酸糖基化蛋白在生理和病理过程中起着重要的作用,因此,引起了科学家的研究兴趣。首先,要建立对唾液酸化糖肽的有效的富集方法。我们首次比较分析了凝集素法和二氧化钛方法这两种传统富集方法的特征。并且基于唾液酸的负电性,我们创新性地发展了一种新的唾液酸化糖肽富集战略-固相pH梯度等电聚焦-二氧化钛色谱富集法首先用固相pH梯度等电聚焦方法将肽段分离成24个组分,由于唾液酸的负电性,唾液酸化肽段将相对浓缩在低pH组分中,经过此步的预分离之后,抽提组分中的肽段,并用二氧化钛色谱法进一步富集唾液酸糖肽,之后采用C18反相液相色谱在线电喷雾电离串联质谱进行分离鉴定。采用此战略,我们首次对大鼠肝脏蛋白质的唾液酸化糖蛋白/糖肽进行了大规模的研究鉴定,共鉴定到322个唾液酸化糖蛋白,包括582个唾液酸化糖肽和614个N-糖基化位点。目前,我们鉴定到的大鼠肝脏蛋白质唾液酸化糖蛋白/糖肽是规模最大的。固相pH梯度等电聚焦-二氧化钛色谱富集法的建立是本项目的重要研究成果。该研究结果以研究论文的形式发表于糖生物学权威专刊glycoconjugate journal上。糖蛋白定量是我们的重要研究目标。N-糖酰胺酶(PNGase F)在糖基化修饰研究领域的应用十分广泛,PNGase F酶促18O标记定量技术已广泛应用于糖蛋白定量。而长期以来,针对糖链的PNGase酶促18O标记定量始终没有实现。为了彻底实现PNGase催化的N-糖链18O标记,我们尝试在酶解完成后对N-糖链做进一步处理,发现当溶液pH调至酸性后,糖胺去氨基反应的平衡被打破,糖胺得以完全水解,实现了PNGase酶促的完全18O标记。在此基础上,我们结合PNGase标记与trypsin标记,创新性地发展了18O4标记技术,即在H218O 体系中,trypsin和PNGase酶解完成后,肽段、糖基化位点、糖链同时实现18O标记,进而实现在一步实验中,获得蛋白质N-糖基化全方位的定量信息。我们应用该技术分析了与肝癌相关的免疫球蛋白G. 该技术是N-糖蛋白相对定量研究的有力工具,在定量糖蛋白质组学和定量糖组学领域具有潜在的应用价值和广阔的发展前景。本研究结果发表于Analyst杂志。