Method Article
This article presents an enhanced form of a novel bottom-up glycomics technique designed to analyze the pooled compositional profile of glycans in unfractionated biofluids through the chemical breakdown of glycans into their constituent linkage-specific monosaccharides for detection by GC-MS. Potential applications include early detection of cancer and other glycan-affective disorders.
Synthesized in a non-template-driven process by enzymes called glycosyltransferases, glycans are key players in various significant intra- and extracellular events. Many pathological conditions, notably cancer, affect gene expression, which can in turn deregulate the relative abundance and activity levels of glycoside hydrolase and glycosyltransferase enzymes. Unique aberrant whole glycans resulting from deregulated glycosyltransferase(s) are often present in trace quantities within complex biofluids, making their detection difficult and sometimes stochastic. However, with proper sample preparation, one of the oldest forms of mass spectrometry (gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS) can routinely detect the collection of branch-point and linkage-specific monosaccharides ("glycan nodes") present in complex biofluids. Complementary to traditional top-down glycomics techniques, the approach discussed herein involves the collection and condensation of each constituent glycan node in a sample into a single independent analytical signal, which provides detailed structural and quantitative information about changes to the glycome as a whole and reveals potentially deregulated glycosyltransferases. Improvements to the permethylation and subsequent liquid/liquid extraction stages provided herein enhance reproducibility and overall yield by facilitating minimal exposure of permethylated glycans to alkaline aqueous conditions. Modifications to the acetylation stage further increase the extent of reaction and overall yield. Despite their reproducibility, the overall yields of N-acetylhexosamine (HexNAc) partially permethylated alditol acetates (PMAAs) are shown to be inherently lower than their expected theoretical value relative to hexose PMAAs. Calculating the ratio of the area under the extracted ion chromatogram (XIC) for each individual hexose PMAA (or HexNAc PMAA) to the sum of such XIC areas for all hexoses (or HexNAcs) provides a new normalization method that facilitates relative quantification of individual glycan nodes in a sample. Although presently constrained in terms of its absolute limits of detection, this method expedites the analysis of clinical biofluids and shows considerable promise as a complementary approach to traditional top-down glycomics.
糖脂質、糖タンパク質、プロテオグリカン、及びグリコサミノグリカンをまとめグリカンとして知られている複雑な、異種の炭水化物の4つの主要なクラスを構成しています。原形質膜、糖衣、細胞外マトリックス及び体液のようなユビキタス及び積分成分、グリカンは、エンドサイトーシス、細胞内輸送、細胞運動性、シグナル伝達、分子認識、受容体活性化、細胞接着、宿主 - 病原体相互作用のような多様な生化学的プロセスに参加、細胞間コミュニケーション、免疫学、および免疫応答の開始。生活のほぼすべてのドメイン内の1本は、グリカンポリマーを構築するグリコシルトランスフェラーゼとして知られている酵素は、改造を構築するために(もグリカンを分解するグリコシダーゼ、として知られている)グリコシドヒドロラーゼと連携して行動しますそして最終的に確定グリカンポリマー2を生成します 。各糖転移酵素は、異なる複合糖質の糖転移酵素を操作することができるが、一般的求核アクセプターの特定のカテゴリ( 例えば、脂質、ポリペプチド、核酸、または成長に特定の活性化されたヌクレオチド糖供与体( 例えば、GDP-フコース)の単糖類部分を転送することによってlinkage-とアノマー固有のグリコシド結合を偽造オリゴ糖)。タンパク質の50%以上(特に膜および分泌タンパク質)は、翻訳後グリコシル化によって修飾されていると推定されている3初歩的な組み合わせの計算がグリコシル化によって糖タンパク質に従うかなりのばらつき、汎用性、および特異性についての評価を提供します。例えば、ポリペプチド基質は、わずか10グリコシル化部位を持っている場合、それぞれのサイトには、還元末端のみ3つの異なる単糖の1でグリコシド結合を形成することができ、その後、理論的には、最終的な糖タンパク質は、3 10 = 59049明確なアイデンティティをとることができます。糖タンパク質では、グリコシド結合は、一般的に、側鎖の窒素Oで形成します配列Asn-X-Ser / Thr中のFのアスパラギン残基(Xはプロリンを除く任意のアミノ酸であり得る)Oの -glycans 4を得N -glycans 2及びセリン及びスレオニン残基の側鎖ヒドロキシルを得ました。いくつかの例外を除いて、グリコシルトランスフェラーゼには厳格なドナー、アクセプター、およびリンケージ特異性を示す、ため、細胞のグライコーム( すなわち、グリコシル化製品のその相補)の組成は、ユニークで制限されています。5重要と豊富な血漿糖タンパク質は、下流の結果として異常なグリコシル化を被ります多くの病理学的状態に起因する異常な糖転移酵素の発現および活性、特に癌および炎症性疾患。6月24日の
主にエピジェネティックな要因に起因して、グライコームは、哺乳動物ゲノムの約1%が形成、変更をコード化しながら。かなり25,26プロテオームとトランスクリプトームよりも、多様でダイナミック、かつ複雑であり、グリカンのアセンブリは、非テンプレート駆動型の方法でマークされた対照的に27のグリコシル化が進行は、ポリペプチドおよび核酸生合成します。グリコシル化酵素や栄養素や前駆体可用性などの環境要因の相対的な量と活動の間の相互作用は、最終的にグリコシル化の性質、速度、および程度を決定する。5,28胚( 例えば、決意と分化)、細胞活性化、および進行を通して細胞周期に影響を与える遺伝子発現( すなわち、転写および翻訳)とは、その活性が、細胞のグリカンプロファイルのすぐ上流の決定要因である利用可能なグリコシルトランスフェラーゼの正体と量を変えます。 (の一部)は、増殖、接着剤、および癌細胞の浸潤特性は、通常の胚形成細胞のもの、グリカン生合成経路の特定の変化( 例えば、前駆体の蓄積、調節解除された表現、aberranに似ているので。トンの変更、構造切り捨て、または新規の形成が)ユニバーサル癌腫瘍形成の様々な段階を示すバイオマーカー、進行、遊走、および浸潤として働く29グリコシル化は非常に複雑であるが、明らかにグリコシル化における唯一の少数の変化は、発癌および転移を有効にすることができます。どう やら、特定の「異常な」グリコシル化製品が実際に免疫認識を回避し、無愛想な血管内および転移性環境での移行の要求を生き残るためにそれらを可能にすることによって、癌細胞に利益をもたらす。28,30,31驚くことではないが、実験では、変更されたのパターンを中断または予防することを明らかにしました遺伝子発現および異常なグリカン形成はそれにもかかわらず。29腫瘍形成を停止させることができ、生体液試料( 例えば、尿、唾液、および血漿または血清)で検出された異常なグリカンは、癌(または別の疾患)の直接的な指標ではないかもしれないが、むしろ下流微妙なまだ重要なの成果免疫系または予測不可能な器官における悪性状態の定量化可能な波及効果の変化。32
彼らはグライコームについて、汎用的に提供するが、多くの分子間相互作用ベースのグライコミクス技術( 例えば、レクチン/抗体アレイおよび代謝/共有結合標識)は、全グリカン構造の検出に依存し、個々のグリカンについての詳細な構造情報を提供していません。著しく対照的に、質量分析(MS)は、個々のグリカン構造を同定し、定量化することができ、そしてポリペプチドのコアへの結合部位のような構造情報を明らかにする。唯一の糖転移酵素の調節解除された発現または活性は、複数のグリコシル化経路における有害な分子事象のカスケードを開始することができます。各糖転移酵素が複数の複合糖質基板上に、異なる成長グリカンポリマー全体に動作することができるので、調節解除された生合成カスケードがdisproporをもたらします一つだけグリカン製品のtionally増加量が、細胞内又は細胞外液中の異常なグリカンのいくつかの不均質なクラス。33大きなプールに比べて、しかし、このようなユニークな異常なグリカンは、時々 、癌または他のグリカン-感情の病状のためのバイオマーカーとして実用的でないと考えられていますよく調整されたグリカン、これらの異常なグリカンは、多くの場合であっても、質量分析などの高感度技術では検出できないままであってもよい非常に小さな割合を表します。例えば、細胞内および細胞外体液中の、(大きさの8オーダーに及ぶ)幅広いタンパク質濃度スペクトルは、より豊富な種によってマスクされる希少糖タンパク質の検出を防止することができる。 図32はまた、グリコシルトランスフェラーゼ活性を決定することは実用的でかなりのままそして多くの糖転移酵素は、臨床生体液中に存在しないか、またはex vivoで非アクティブになっているので、理論上の課題。 consistenの難しさにもかかわらず、TLYユニークな全体グリカンの超微量を検出および定量、質量分析の実践者は、臨床マーカーとしてそのままグリカンを採用に向けて多大な進歩を遂げてきました。我々は最近、一緒に各グリカンに一意性を付与するすべての構成要素の分岐点とリンケージ固有の単糖類(「グリカンノード」)の検出を容易にし、多くのでは、GC-MSを用いて、無傷のグリカンの分析に相補的なアプローチを開発しました例は、直接過失糖転移酵素(複数可)の相対活性を定量化する分子代理としての役割を果たす。
その第一は、1958年グリカン分析への直接適用を報告しているので、ガスクロマトグラフィー(GC)は、34単位のメチル化単糖および二糖の分析それらのアノマーと絶対配置を決定し、その後の質量分析のためにそれらを分離するための強力な技術であることが証明された。35 1984年と2007年、Ciucanuや同僚の間で導入し、水とクロロホルムを使用して、過メチル化グリカンの液/液抽出し、水酸化ナトリウムおよびヨードメタンを用い、固相グリカン過メチル化技術を、洗練された。2005年から2008年の間に35,36、カンと共同研究者は、時間節約のスピンを統合しました過メチル化のステップへ-カラムのアプローチ。2008年には37,38は 、ゲッツの研究グループは、比較し、潜在的に侵襲的および非区別するために、マトリックス支援レーザー脱離イオン化(MALDI)質量分析法を用いた糖鎖プロファイリング法過メチル化定量的な固相を考案しましたその後、2009年に、ゲッツチームを合わせ、酵素および化学リリース技術が高度にアルカリ性の固相過メチル化方式で、無傷の糖タンパク質からO -glycansを切断する39 40ゲッツ手続きが同時過メチル化や化学物質放出を促進しているが、-invasive乳癌細胞。 Oの -glycansの、それだけ予め絶縁糖に適用されましたタンパク質。私たちは2013年にこの技術を修正し、トリフルオロ酢酸(TFA)加水分解、還元、アセチル化手順を組み込むことによって、全体の未分画生体液と均質化した組織サンプルのためにそれを適応さ。33これらの追加の手順はまた、糖脂質からグリカンを放出し、Nは、糖タンパク質および変換からグリカンを-結合しました特徴的なメチル化およびアセチル化パターンを一意的にGC-MSにより分析を容易に元の完全なグリカンポリマー41( 図2)で構成グリカンノードを特徴付ける部分メチル化アルジトールアセテート(PMAAs、 図1)に彼ら。33最終的に、この手順は、「コアのフコシル化」、「6 - シアル化」、「バイセクティングGlcNAc」、および「ベータ1-6分岐」などユニークなグリカンの機能を直接、相対的な定量化に基づく複雑な生体液中のすべてのグリカンの複合肖像画を生成します - 各単一GC-MSのchromatograp由来HICピーク。この記事では、相対定量のモードの改善に伴って、さらに過メチル化の最適化、アセチル化、分離、およびクリーンアップの段階を示しています。
注意:この実験で使用される試薬のいずれかと皮膚/眼への接触を避けること。曝露の際に、水で十分に洗い流し、直ちに医師の診察を受けます。
1.完全メチル化およびグリカンの抽出
2.トリフルオロ酢酸(TFA)の加水分解
注意:トリフルオロ酢酸(TFA)は、腐食性の有機酸および毒性刺激性です。
3.削減
4.アセチル化(ドラフトチャンバー内で実行されます)
5.ガスクロマトグラフィー - 質量分析(GC-MS)
6.データ解析
相対的な2つの重要な過メチル化のステップが正しく実行された場合に成功した過メチル化、加水分解、還元、およびヒト血漿サンプルのアセチル化を示す全イオン電流クロマトグラム(TIC)は、 図3に示されています。
ヘキソースへのHexNAcの相対の絶対収量 :
N -acetylhexosamine(のHexNAc)部分メチル化アルジトールアセテート(PMAAs)はヘキソースよりも低い利回りを有する傾向がある。43ヘキソースへのHexNAcの相対的な絶対的な収量を推定するために、N個の -acetyllactosamineの6の10μgのサンプル(Gal1-4GlcNAc二糖)で10μlの水を分析しました。末端ガラクトース(T-GAL)および4-GlcNAcのためのTICピーク面積を積分しました。 T-galおよび4-GlcNAcの総量に対して4-GlcNAcの相対的な割合は、11.3±0.7%でした(SEM)。 HexNAc収量(下記参照)、再現可能であるが、この値は、0.5の理論値よりもはるかに少ないという事実は、のHexNAcの収率はヘキソースよりも基本的に低いことを示しています。 (Nの -acetyllactosamineが1であるためのHexNAc理論収量は0.5:1であるヘキソース-のHexNAc二糖)
内およびアッセイ間再現性 :
内および総ヘキソースまたはのHexNAc信号の少なくとも1%を占め、すべてのグリカンのノードのアッセイ間再現性を表1に提供されている。これらのデータは、EDTA血漿の同じストックを使用して、3つの別々の日に3つの別々のアナリストによって取得しました。ヒト血漿中の18の最も豊富なグリカンのノードに対して、この最適化されたプロトコルの下でオートサンプラの安定性データ( すなわち 、総ヘキソースまたはのHexNAc信号の> 1%のもの)は、図4に設けられています。
その他の注目すべき観察 :
過メチル化方法を最適化しながら、我々はアセトニトリルで洗浄開始前のNaOHビーズによる水の吸着を防止する必要がないことを見出しました。また、TFAなしで無水酢酸と加熱の短い期間との組み合わせで、最終的なアセチル化工程の間に少量の水の存在は完全な反応を促進するのに役立つことがわかりました。最後に、飛行時間型(TOF)質量分析の高い分解能が成功したグリカンノード分析のために必要ではない:GC-TOF-MSと従来の伝送四重極のサンプルの同じ組の平行な注入に基づく初期結果ベースのGC-MSは、選択イオンモニタリング(SIM)モードで動作する最終正規化ヘキソースとのHexNAc相対存在量の点で類似した結果を示します。
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グローバルグリカンメチル化分析手順の図1分子概要アンOはグリカンが-結合が示されています。これらはゲッツから適応された過メチル化のプロセス、の間に放出されている。40過メチル化及び加水分解後、単糖が低減され、発生期の水酸基がアセチル化により「マークされました」。最後の部分メチル化アルジトールアセテート中のメチル化やアセチル化のユニークなパターン(PMAAs)は、元の無傷のポリマー中のユニークな「グリカンノード」に対応し、GC-MSによる分離および定量化のための分子基盤を提供します。Nは -結合や糖脂質グリカン酸加水分解中にリンケージマーク付き単糖類としてリリースされています。許可を得てボルヘスら 33から適応。>この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図2の分析概念の概念的概要上方制御グリコシルトランスフェラーゼ( 例えば 、のGnT-V)は、特定の一意結合グリカン単糖残基(この例では、2,6-結合マンノース「ノード」)の量の増加を引き起こします-which、他のグリコシルトランスフェラーゼのその後の作用を介して、検出し、日常的な方法で定量化することが困難な場合があり、それぞれ、その全てが低コピー数で異種の全グリカン構造の混合物の形成につながることができます。分析的にはすべての異常なグリカン構造の中から一緒に「グリカンノード」をプーリングすることは、任意の単一の無傷のグリカンよりのGnT-V活性のより直接的な代理測定を提供します。 Nの同時測定- 、O - 、および脂質に連結された」glyc全体の生物試料中のノード「ここに記載されているように(と、もともと他の場所33)は、癌などのグリカン-情動疾患を検出し、監視することにより、概念的小説手段を表している。10マイクロリットルの血漿サンプルから実際の抽出イオンクロマトグラムを示す。に隣接する数字グリカン構造における単糖残基が高い残基が低い残基に連結されている位置を示している。リンケージの位置はクロマトグラムの注釈で示されていない場合残基のいずれかの端末の位置に、または溶液( 例えば、グルコース)で無料。すべての残基でありますそれらの1位を介して下方シアル酸リンクを除いて、その2位を介して下方シアル酸リンククロマトグラムに分割抽出イオンクロマトグラムの変化を示している:ヘキソース残基であり、m / zの116 + Nのための158のためのm / z 117 129を- 。アセチルヘキソサミン(のHexNAc)残基。許可を得てボルヘスら 33から適応。61 / 53961fig2highres.jpg "ターゲット=" _空白 ">この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図3.代表的な結果。サンプルが正しく処理されたA)に同じヒト血液EDTA血漿サンプルのグリカンノード分析のための総イオン電流クロマトグラム(TICを)、B)のNaOHを通して紡糸した過メチル化溶液中の白色残渣カラムは、液体/液体抽出のための後続の混合物中に実施し、C)のNaOHカラムを通して紡糸した過メチル化溶液は、リン酸緩衝液に添加したが、液体/液体抽出のクロロホルムを添加する前に完全に混合しません。 図2に設けられた伝説。 時間をクリックしてくださいこの図の拡大版を表示するには、ERE。
図4.オートサンプラの安定性は、ヒト血漿中で18最も豊富なグリカンのノードに対して48時間にわたって安定性をオートサンプラ。 22時間でサンプルが完全に乾燥し、120μlのアセトン中で再構成しました。データポイントの各クラスタは、同じサンプルの4つの連続注射を表します。黒い線は、各グリカンノードの平均正規化した値の±15%を包含する。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
表1内およびアッセイ間再現。値は、総ヘキソースまたは総HexNの%のCVを表します交流-正規化された個々のグリカンのノードは合計ヘキソースまたはのHexNAc信号の少なくとも1%を寄付すべてのグリカンのノードが一覧表示されます。データは、EDTA血漿の同じ株式を使用して、3つの別々の日に3つの別々のアナリストによって取得しました。バッチあたりN = 6のサンプル。 Excelのスプレッドシートとしてこの表をダウンロードするにはこちらをクリックしてください。
一般的には、ヘキソースから部分的にメチル化アルジトールアセテート(PMAAs)の成功した生産が少ないの困難をはらんでいるとN -acetylhexosamine(のHexNAc)PMAAsの成功の生産よりも堅牢です。それは、この手順のすべての段階で演じているように、この現象の背後にある正確なメカニズムは不明であるが、ヘキソースへのHexNAcの相対的に一意である(という水酸基以外)N -アセチル基のユニークな化学的性質に関係する必要があります。それは酸加水分解に関連するこの現象の背後にあるメカニズムは、要するに他の場所。43について説明したが、N個の -methylacetamidoを積極的酸加水分解中に充電になるための能力は、酸加水分解に耐性のグリコシド結合を作ります。 Nの -acetyllactosamineの分析のために上述したように、これはヘキソースへのHexNAcの相対低収率(合計のHexNAc +ヘキソース信号の11.3%ではなく、全体の50%)を説明します。注目すべきことに、この比較的LHexNAcのowerの収量は、複雑な生体液および組織に検出することは、それらを困難にする、または大規模で複雑 なグリカン( 例えば 、2,4-マン、2,6-マン、3,4,6-由来グリカンのノードを容易に検出することを妨げるものではありませんスパイダーマン、および3,4- GlcNAcを、 図2)。33グリカンのノードのXICのピーク面積は限り各個人のHexNAcの相対収率は(他のHexNAcに一貫した相対ままとして、)(ステップ6.3正規化された方法を考えますそれは、異なるサンプル間で異なるのHexNAcの相対量で) 表1を参照のない、有用な情報を得ることができます。これは、同様にヘキソースにも当てはまります。継続的にすべてのバッチでQCサンプル(複数可)の取り込みを介して監視されている現象を-また、我々は以前のHexNAcにヘキソースの比率が同様に33一貫性の定量的な挙動を示すことが示されています。
過メチル化が実行される方法は、上に最大の影響を有しますHexNAc PMAAsの全体の収率及び再現。具体的には、細心の注意が完全にアルカリ性の水性条件に過メチル化グリカンの露出を避けるために注意すべきです。この点で二つの重要なステップが1である)((ステップ1.3.13および1.3.14)の背後にあるスピン・スルー・ソリューションのすべての白色沈殿物を残して、彼らはリン酸緩衝液に添加された後2)すぐにスピンスルー溶液を混合1.3.13および1.3.14)をステップ。バッファではなく単純な塩溶液は、この段階では、水溶液の不注意なアルカリ化を防ぐために、後続の液体/液体抽出工程のために含まれています。我々は、メチル化のアルカリ条件下でのアセチル基と思われるとのHexNAcの2-アミノ基をクロロホルムに関連したグリカンの全体の抽出効率が低下するより極性の第二級アミンを生じ、加水分解を受けることができるアセチル化。
失敗した完全メチル化のHexNAcの最も容易に認識機能があります4-結合のGlcNAc(4-GlcNAcを)6-Galを、3,6-マンのものとクロマトグラフィーピークの相対強度、および最終列ベークアウト( 図3)中にバックグラウンドのベースライン強度。 4-GlcNAcのPMAAの絶対豊富が低い場合には、他のすべてのHexNAcを基準に、その正規化された存在量はまた、3,4-GlcNAcの同時増加(最も顕著)で、低下する傾向にあります。
全体の収率およびアッセイ堅牢性を最適化するように設計されたいくつかの変更は、私たちの最初の出版物は、この分析的アプローチを説明以降に行われてきたこれらの変化の33つが統合され、抽出イオンクロマトグラム(XICs)は正規化された方法である:。簡単のため、我々は今、すべてのヘキソースXICの面積の合計によって、各個別のヘキソースXICの領域を分割します。同様に、各個々のHexNAc XICの面積を全てのHexNAc XICの面積の合計で割ます。 表1、全体的なアッセイ間/インターアナリストreproducibilに見られるようにそれぞれのヘキソースまたはのHexNAc信号を平均13%のCVの> 1%に貢献し、すべてのグリカンのノードの性。
我々の知る限り、これはグリカンが最初に分解され、その後、それらの成分は、グリカンの組成物の定量的なサンプル全体の肖像画を構築するために分析された真のボトムアップグライコミクスの唯一の化身です。ここでは、代わりに伝統的な酵素の放出を、過メチル化プロセスは、非還元的排除(リリース)Oそれぞれのタンパク質、Nは -結合しながら、40グリカンを酸加水分解の間に放出されている。33を従来のトップダウングライコミクスと相補的なアプローチとしての結合型グリカン、このアプローチは、単一の分析信号(参照、4,6- GlcNAcの中に「分岐ベータ1-6 ""コアフコシル化」、「6 - シアル化」、「バイセクティングGlcNAc」、とのような関心のユニークなグリカンの機能をプールすることができ、 、 図2の6-Galを、3,4,6-男と2,6-マンノード、respectively)。伝統的なトップダウンのアプローチでは、最終的には1または2のキーのグリコシルトランスフェラーゼ33のユニークな活動に依存してこのような機能は、一般的に無傷のグリカンの数十に分散され、時には( 例えば 、3 -シアル化対を解決することは困難または不可能であることができますいくつかの無傷のグリカンの質量の縮重に起因6シアル化)。また、ここで紹介するボトムアップアプローチは、非侵襲的に肺癌を検出する際に、最初の約束を実証してきました。33さらなる研究は、これらの最初の発見だけでなく、他の形態のがんの検出に関連する追加の、まだ未発表の結果を検証するために進行中です。
ここで説明する手法の最大の制限は、それが予め単離された糖タンパク質に適用されるならば、それは、検出の限界の点で制約されることです。キャリアタンパク質、定量FOの制限なしに、個々のグリカン標準の未発表の分析に基づいてrの個々のグリカンは、低マイクログラムの範囲にあるように見えます。これらは、何によって絶対的に低いLOQsがないことを意味しているが、この事実は、アッセイ-用に設計されていなかったの元々意図された範囲に関しては問題ではない、ここでは説明の目的のために、少なくとも低LOQsを達成する必要が(持っていないと私たちの以前の出版物33)インチ実際には、ヒト血漿/血清は血漿/血清の分析のために、我々は唯一の最終サンプル体積の〜100 分の1 を注入し、41部のうち40を分割することmg / mlでの濃度範囲-意味の10Sにおける糖タンパク質が含まれていますGCインジェクタポートに無駄にすること少量。このような行為がなければ、グリカンノードの一部は、検出器を飽和することができます。従来のトップダウンMALDI-MSまたはLC-MSベースのアプローチによって、適切な無傷のグリカンシグナルを生成することができる糖タンパク質のピコモル量は、このアプローチを用いて検出することはできません。方法論のさらなる改良は、この制限を解消するために進行中です。
The authors have nothing to disclose.
This work was supported by the College of Liberal Arts and Sciences of Arizona State University in the form of laboratory startup funds to CRB. It was also supported by a grant from Flinn Foundation (Grant No. 1977) and by the National Cancer Institute of the National Institutes of Health under Award Number R33CA191110. JA was supported by the National Institute of General Medical Sciences of the National Institutes of Health Postbaccalalureate Research Education Program (PREP) under award number R25GM071798. The content is solely the responsibility of the authors and does not necessarily represent the official views of the National Institutes of Health.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Sodium hydroxide beads | 367176 | Sigma-Aldrich | 20-40 mesh, reagent grade 97% |
0.9 ml Spin column | 69705 | Pierce division of ThermoFisher Scientific | Includes plugs and polyethylene frits |
GC-MS autosampler vial (silanized)* | C4000-9 | ThermoFisher Scientific | Target DP High Recovery Vial, 1.5 ml, 12 mm x 32 mm, includes Teflon-lined pierceable caps |
1.5 ml polypropylene test tubes | 05-402-25 | ThermoFisher Scientific | Snap-cap lid |
2 ml polypropylene test tubes | 05-408-138 | ThermoFisher Scientific | Snap-cap lid |
Dimethyl Sulfoxide (DMSO) | D8418 | Sigma-Aldrich | BioReagent for molecular biology, reagent grade >99.0% |
Iodomethane | I8507 | Sigma-Aldrich | Contains copper as stabilizer, ReagentPlus 99% |
Acetonitrile | A955-4 | ThermoFisher Scientific | Optima LC/MS |
Microcentrifuge | 75002436: Sorvall Legend Micro 17 Centrifuge | ThermoFisher Scientific | 24 x 1.5/2.0 rotor with ClickSeal biocontainment lid. Rotor catalog number: 75003424 |
13 x 100 glass test tube (silanized)* | 53283-800 | VWR | 13 mm x 100 mm borosilicate glass test tubes with screw-cap finish |
Caps for glass test tubes | 14-930-15D | ThermoFisher Scientific | Kimble™ Black Phenolic Screw Caps; 13 mm-415 GPI thread; PTFE-faced rubber liner. |
Sodium chloride | S7653 | Sigma-Aldrich | >99.5% pure |
Chloroform | 4440-08 | Macron Fine Chemicals | |
Trifluoroacetic acid | 299537 | Sigma-Aldrich | 99% purified by redistillation for protein sequencing |
Sodium borohydride | 71321 | Fluka Analytical | 99% |
Ammonium hydroxide solution | 320145 | Sigma-Aldrich | NH3 content: 28.0-30.0% |
Methanol | AH230-4 | Honeywell Burdick & Jackson | HPLC grade |
Acetic acid | 320099 | Sigma-Aldrich | 99.70% |
Plastic vacuum desiccator | Any model of adequate size | FoodSaver | |
Acetic anhydride | 539996 | Sigma-Aldrich | 99.50% |
Dichloromethane | D143SK-4 | ThermoFisher Scientific | Stabilized HPLC grade |
Acetone | 9006-03 | J.T.Baker | Baker Analyzed |
Heated evaporation manifold (main unit) | pi18823 | ThermoFisher Scientific | Thermo Scientific* Reacti-Therm* Heating and Stirring Module; Triple-block Model with Heating and Stirring Function |
Heated evaporation manifold (overhead evaporator) | pi18826 | ThermoFisher Scientific | ThermoScientific* Reacti-Vap Evaporator, 27-port; For use with triple-block Reacti-Therm heating module |
Aluminum sample-holder blocks for evaporation manifold | pi18816 | ThermoFisher Scientific | Block, Aluminum, Reacti-Block S-1, Holds 13 mm dia test tubes, 13 holes (14 mm dia. x 45 mm deep) |
Gas chromatograph | Model A7890 | Agilent | Equipped with CTC PAL autosampler |
Mass spectrometer | GCT Premier (Time-of-Flight) | Waters | |
Split-mode liner (deactivated / silanized) | 5183-4647 | Agilent | Containing a small plug of silanized glass wool |
DB-5ms GC column | 122-5532 | Agilent | 30 m x 0.25 mm ID x 0.25 micron film thickness |
Chlorotrimethylsilane | 95541 | Sigma-Aldrich | |
Glass vacuum desiccator (for glassware silanization) | EW-06536-30 | Cole-Parmer | 12" wide; 230 mm plate size |
*Glassware silanization is carried out in-house, overnight using chlorotrimethylsilane vapor in a large glass vacuum desiccator. |
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