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正文內(nèi)容

糖組學(xué)glycomics的背景及研究意義(編輯修改稿)

2025-08-28 13:41 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 L)等。單一一種凝集素并不能夠富集細(xì)胞中所有的糖蛋白 /糖鏈,因此科學(xué)家們在上世紀(jì) 80年代發(fā)明了一種被稱作連續(xù)凝集素親和色譜 (serial lectin affinitychromatography, SLAC)的方法來分離同一細(xì)胞中的各種糖蛋白 /糖鏈。這種方法是將不同的凝集素親和柱串聯(lián)排列,樣品混合物依次經(jīng)過這些親和柱,這樣就可將不同的糖蛋白 /糖鏈富集在不同的柱中,提高了糖蛋白 /糖鏈的回收效率和混合糖蛋白 /糖鏈的分離效果。 The lectins tested recognize the following residues: ? βDgalactosyl [Ricinus munis agglutinin 120, (RCA1) and peanut agglutinin, (PNA)]。 ? αDgalactosyl [Griffonia simplicifolia agglutinin (GSA)]。 ? αDmannosylαD glucosyl [concanavalin A (ConA) and Lens culinaris agglutinin (LcH)]。 ? Nacetyl and Nglycolylneuraminic acid [Limax flavus agglutinin (LFA) andLimulus polyphemus agglutinin (LPA)]。 ? Nacetylglucosaminyl and sialyl [wheat germ agglutinin (WGA)]。 ? NacetylDgalactosaminyl [Helix pomatia agglutinin (HPA) and Dolichos biflorus agglutinin (DBA)] andα Lfucosyl [Ulex europeus agglutinin (UEA1)]. ( 2) 糖鏈的釋放 ? 純化后的糖蛋白樣品即可進(jìn)行糖鏈釋放。糖鏈釋放一般有化學(xué)釋放和酶釋放兩種方法。 ? 化學(xué)法主要有 肼解法和 β -消除法 ,前者可釋放糖蛋白的N- 糖鏈和 O-糖鏈 ,目前已實(shí)現(xiàn)儀器自動(dòng)化。但因該法反應(yīng)條件劇烈 ,肼解后需對糖鏈進(jìn)行乙?;瘡?fù)原處理 ,而且蛋白部分已經(jīng)破壞 ,無法進(jìn)行有關(guān)糖基化位點(diǎn)的研究。 ? 酶法釋放糖蛋白糖鏈因方法簡單 ,條件溫和 ,能夠提供有關(guān)糖鏈殘基組成、排列順序和糖苷鍵的 α 或 β 構(gòu)型等信息 ,目前應(yīng)用較廣。較常用的釋放 N- 糖鏈的特異蛋白酶有 N- 糖肽酶 F(PNGase F) 和 N- 糖肽酶 A(PNGase A) ,二者具有很好的互補(bǔ)性 ,常聯(lián)合使用。而 PNGase F 因廣譜性好 ,也常單獨(dú)使用。對于特異釋放糖蛋白 O- 糖鏈的酶 ,目前發(fā)現(xiàn)的較少 ,且廣譜性不強(qiáng)。 ( 3) 糖鏈的分離純化 A、層析法 ? 柱層析 是分離純化糖蛋白糖鏈的常規(guī)方法 ,由分離機(jī)制不同可以有 離子交換、分子篩、正相和反相 等不同形式。一般常壓和低中壓柱層析所需樣品量較大 ,而高效液相層析 (HPLC) 因上樣量少、靈 敏度高、重現(xiàn)性好、更加快速和自動(dòng)化 ,是目前微量糖鏈分析的首選。不同結(jié)構(gòu)的糖鏈在不同 HPLC上的層析行為是不同的。 ? 為了更充分、更準(zhǔn)確地分離分析糖鏈混合物 ,可將幾種不同類型的 HPLC 組合成多維 HPLC (MD- HPLC) ,如離子交換 HPLC、正相 HPLC、反相 HPLC 組合就構(gòu)成了 3D- HPLC。為達(dá)到最大分離效率 ,各維之間的分離模式應(yīng)是各自獨(dú)立的 ,而且高維的分離速度應(yīng)快于低維的分離速度 ,以避免已分開組分的重新混合。 ? 前沿親合層析 (FAC) 是近年來新興的利用親合層析技術(shù)定量分析兩生物分子間結(jié)合程度的研究工具 ,具有簡單、經(jīng)濟(jì)、準(zhǔn)確和可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。在糖蛋白糖鏈結(jié)構(gòu)研究中 ,FAC 常應(yīng)用凝集素微柱來分離純化和富集濃縮特定糖蛋白 ,而多元凝集素微柱的組合可以實(shí)現(xiàn)糖鏈的結(jié)構(gòu)解析。 ? Hirabayashi 等將 13 種半乳凝素制成 FAC 微柱 ,觀察了它們與 41 種 2- AP 標(biāo)記糖鏈間的特異結(jié)合情況。結(jié)果表明半乳凝素可結(jié)合 N-乙酰乳糖胺的 3 個(gè)羥基 ,而不結(jié)合糖脂糖鏈和復(fù)雜型 N- 糖鏈等結(jié)構(gòu)。 FAC 微柱與電噴霧質(zhì)譜聯(lián)用 ( FAC- MS) 可對糖鏈混合物進(jìn)行有效的分離分析 , 功能強(qiáng)大。 B、電泳法 ? 硫酸化、唾液酸化的糖鏈可用電泳法分離純化。中性糖鏈通過與硼酸作用形成帶電的復(fù)合物 ,也可用電泳分離。電泳技術(shù)不僅可以對糖蛋白糖鏈進(jìn)行一定的分離純化 ,還可以給出其相關(guān)的結(jié)構(gòu)信息。熒光輔助糖電泳 (FACE) 、毛細(xì)管電泳 (CE) 等是糖鏈分離純化、結(jié)構(gòu)解析的常用工具。 ( 4)糖
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