基于毛细管电泳的蛋白质糖基化谱高灵敏度方法研究

Carbohydrate is one of the most important and high abundence biomacromolecules in nature. The characterization and the development of glycomics in recent years has been driven by an increased understanding of the many different roles that carbohydrates play in biology. Carbohydrates attached to proteins, known as glycans, are important determinants in cell signaling, gene expression, immune response, protein function, and protein folding. Glycans profiling is one of primary tool to find the post transferation expresion in life process. This project is focused on the development of high sensitive tools for glycans profiling based on capillary electrophoresis including design a novel derivative reagent system. With the novel enrichment and sensitive labelling reagent, the discrimation in glycan profiling can be demonstrated sensitivily.

多糖是自然界含量最丰富的生物聚合物, 广泛表达于微生物、植物和动物中, 并以糖基化的方式形成糖蛋白参与所有蛋白质分子的结构稳态和功能调节，主要包括细胞信号传递、基因表达、免疫响应以及蛋白质折叠等方面，蛋白质糖基化的变异是生物体发生变异的主要途径之一，准确高灵敏度测定蛋白质糖基化变化是理解和调节生命行为的基础工作。本课题拟以建立蛋白质糖基化特征谱高灵敏度分析方法为目标，通过新型免疫识别体系-新衍生方法-同位素标记衍生试剂相结合，开发出基于毛细管电泳-激光诱导荧光高灵敏度检测及毛细管电泳-无鞘液接口质谱鉴定的糖基化变异检测的新方法，为蛋白质糖基化的快速鉴定特别是疾病前期预警建立有效工具。

本课题针对目前糖蛋白糖基化分析存在的难点展开研究。课题分别从材料富集和衍生化试剂两方面入手解决了糖蛋白丰度低和离子化效率低、质谱响应差的问题。首次开发了基于MOF材料的多糖富集方法；成功开发了针对CE-MS分析的一系列肼基三嗪型糖标记试剂，研究了糖在质谱中的离子化效率与标记试剂疏水性的关系；建立了一种新型的稳定同位素修饰的相对定量方法；开发了新型多层PVA涂层毛细管用于聚糖的CE-UV及CE-MS分析。利用本课题开发的聚糖标记试剂，建立了高灵敏人血清结合珠蛋白岩藻糖化水平研究的分析流程，发现了在癌症患者样品中含量提升的四种岩藻糖化糖型，初步推测了潜在的癌症标志物，为蛋白质糖基化的快速鉴定特别是疾病前期预警提供了可能。