基于还原胺化反应的氨基修饰复合纳米材料高选择性糖蛋白质固相富集质谱鉴定新方法研究

基本信息
批准号:21375026
项目类别:面上项目
资助金额:80.00
负责人:张莹
学科分类:
依托单位:复旦大学
批准年份:2013
结题年份:2017
起止时间:2014-01-01 - 2017-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:张磊,蔡炎,李璐璐,倪苏婕,张程
关键词:
选择性富集糖蛋白质组复合纳米材料质谱分析糖蛋白质
结项摘要

As one of the most ubiquitous and most complicated post-translation modifications of proteins, glycosylation has been estimated to be involved in more than half of cancer biomarkers. However, due to the low abundance as well as the low ionization efficiency of glycopeptides, the profiling of glycosylation has often been restrained by the signal suppression of coexisting non-glycosylated peptides in mass spectra. As a consequence, the pre-fractionation of glycoproteins/glycopeptides from complex biological samples with high specificity and high sensitivity is the necessary prerequisite for mass spectrometry analysis. Currently, continuous efforts have been devoted to develop strategies for isolation of glycopetides/glycoproteins from complex biological samples, while any of them are far from perfect. For example, due to the unsurpassable specificity of solid phase extraction by hydrazide chemistry, it had drawn extensive attention. However, it turned out to be sample-consuming and expensive, which inevitably became the bottleneck of such strategy. In this project, we proposed to develop a novel separation technique based on the conjugation of aldehydes from oxidized glycopeptides and amine-group on the magnetic nanoparticles via reductive amination reaction. Compared with the traditional solid-phase extraction methods realized by hydrzide chemistry, the desalting step is no longer needed in this novel protocol, which facilitates the realization of higher sensitivity. In addition, this strategy could render excellent enrichment performance on the premise of reducing coupling time by more than half. Thus the advantages of such strategy are obvious: on the one hand, the synthetic procedure of materials is easily accessible and cost-effective. On the other hand, the established isolation protocol is compatible for MS analysis and possesses the virtues of high sensitivity and high specificity. In this project, we especially focused on the synthesis of amine-functionalized nanoparticles,and systematically investigated the influence of modified functional groups and matrix materials on the isolation performance so as to find the optimized separation conditions. Then a brand-new protocol based on amine-functionalized magnetic nanoparticles for glycoprotein/glycopeptides enrichment combined with bio-MS technologies will be established and applied for the characterization of glycoproteome of human colorectal cancer serum.

糖基化修饰是细胞中最重要的翻译后修饰之一,超过一半的癌症生物标志物都是糖蛋白质。由于糖蛋白丰度较低且在质谱中易受非修饰蛋白信号抑制,从复杂样品中高灵敏、高选择性地富集糖蛋白已成为它们能否被质谱高灵敏分析的瓶颈。目前选择性最高的糖蛋白富集方法是基于肼腙反应的固相富集,但该方法尚存在富集材料价格贵、灵敏度低、富集时间长等问题。项目拟在前期基础上,提出基于糖蛋白中糖链上羟基氧化后产生醛基和氨基修饰材料上氨基间的还原胺化反应发展新型的糖蛋白固相富集技术。由于还原胺化反应前无需对氧化的糖蛋白除盐,该方法比肼腙法灵敏度更高,还原胺化反应时间也比肼腙反应缩短一半以上,因此新方法将具有:材料制备简单、选择性好、灵敏度高、速度快等特点。项目拟重点研究氨基修饰材料制备,探索修饰分子类型和基体材料对富集效率的影响及优化最佳富集条件,进而建立一种新型糖蛋白固相富集质谱鉴定的方法,并应用于人大肠癌血清糖蛋白组研究。

项目摘要

糖基化修饰是细胞中最重要的翻译后修饰之一,超过一半的癌症生物标志物都是糖蛋白质。由于糖蛋白丰度较低且在质谱中易受非修饰蛋白信号抑制,从复杂样品中高灵敏、高选择性地富集糖蛋白已成为它们能否被质谱高灵敏分析的瓶颈。目前选择性最高的糖 蛋白富集方法是基于肼腙反应的固相富集,但该方法尚存在富集材料价格贵、灵敏度低、富集时间长等问题。项目在前期基础上,提出了基于糖蛋白中糖链上羟基氧化后产生醛基和氧氨基修饰材料上氧氨基间的肟点击胺化反应,或者和苯胺修饰材料上的苯胺基团发展非还原胺化反应,发展新型的糖蛋白固相富集技术。肟点击反应,速度快,富集时间比肼腙反应缩短一半以上;非还原胺化反应不需要还原剂辅助,进一步提高里灵敏度。在研究的基础上,进一步针对糖蛋白质结合的N-糖链开展了高效衍生和高灵敏离子化研究,将糖链的离子化效率提高了30倍以上,实现了N-糖链的准确定性定量分析,定量在2个数量级范围内,呈现良好的准确性(CV<20%)在并应用于人大肠癌血清糖蛋白组研究,发现在大肠癌病人血清中13条糖链呈上调趋势,且多数具有复杂型和平分型结构。在这些高表达的糖链中,有4条是核心岩藻糖化的,2条是唾液酸化的,该结果与前期文献报道的在肠癌发展过程中,N-糖链分支变多且核心岩藻糖化、唾液酸化水平增加起重要作用的结论相一致。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

基于一维TiO2纳米管阵列薄膜的β伏特效应研究

DOI:10.7498/aps.67.20171903
发表时间:2018
2

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DeoR家族转录因子PsrB调控黏质沙雷氏菌合成灵菌红素

DOI:10.3969/j.issn.1673-1689.2021.10.004
发表时间:2021
3

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

监管的非对称性、盈余管理模式选择与证监会执法效率?

DOI:
发表时间:2016
4

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
5

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

转录组与代谢联合解析红花槭叶片中青素苷变化机制

DOI:
发表时间:

张莹的其他基金

批准号:31100127
批准年份:2011
资助金额:22.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41874080
批准年份:2018
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:11562011
批准年份:2015
资助金额:48.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81400736
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31671201
批准年份:2016
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:81801523
批准年份:2018
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71603275
批准年份:2016
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21602127
批准年份:2016
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81771709
批准年份:2017
资助金额:60.00
项目类别:面上项目
批准号:81470490
批准年份:2014
资助金额:73.00
项目类别:面上项目
批准号:81900372
批准年份:2019
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81670238
批准年份:2016
资助金额:57.00
项目类别:面上项目
批准号:31402330
批准年份:2014
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31501976
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21675031
批准年份:2016
资助金额:65.00
项目类别:面上项目
批准号:61402243
批准年份:2014
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81201749
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11001248
批准年份:2010
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:71503175
批准年份:2015
资助金额:17.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41771391
批准年份:2017
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
批准号:81401981
批准年份:2014
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11302171
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81100122
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81200607
批准年份:2012
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41201353
批准年份:2012
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41601386
批准年份:2016
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81302263
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51908445
批准年份:2019
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81703927
批准年份:2017
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:U1836109
批准年份:2018
资助金额:66.00
项目类别:联合基金项目
批准号:81100809
批准年份:2011
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:21005020
批准年份:2010
资助金额:19.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61305056
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31500803
批准年份:2015
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:30971192
批准年份:2009
资助金额:35.00
项目类别:面上项目
批准号:41104093
批准年份:2011
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11303062
批准年份:2013
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41801271
批准年份:2018
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:11672232
批准年份:2016
资助金额:62.00
项目类别:面上项目
批准号:51305353
批准年份:2013
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81501853
批准年份:2015
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:61905207
批准年份:2019
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81401501
批准年份:2014
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:81301003
批准年份:2013
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:41901389
批准年份:2019
资助金额:24.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:82003055
批准年份:2020
资助金额:16.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:31300957
批准年份:2013
资助金额:26.00
项目类别:青年科学基金项目
批准号:51066005
批准年份:2010
资助金额:25.00
项目类别:地区科学基金项目
批准号:81271417
批准年份:2012
资助金额:70.00
项目类别:面上项目

相似国自然基金

1

痕量蛋白质的复合纳米材料富集和质谱鉴定的新方法研究

批准号:20875016
批准年份:2008
负责人:陆豪杰
学科分类:B0403
资助金额:30.00
项目类别:面上项目
2

金纳米材料和生物质谱用于糖基化蛋白质/糖肽检测、富集及鉴定的新方法研究

批准号:20905077
批准年份:2009
负责人:秦伟捷
学科分类:B0404
资助金额:18.00
项目类别:青年科学基金项目
3

基于相转化富集复合纳米材料协同增强LIBS新方法研究

批准号:61605134
批准年份:2016
负责人:林庆宇
学科分类:F0507
资助金额:20.00
项目类别:青年科学基金项目
4

纳米沸石材料分离富集低丰度蛋白/多肽以及MALDI质谱鉴定的新方法研究

批准号:20505004
批准年份:2005
负责人:于锡娟
学科分类:B0403
资助金额:25.00
项目类别:青年科学基金项目