【摘要】 这对于全面表征治疗性蛋白糖基化和糖蛋白组学至关重要，它们不仅在基于蛋白质的药物表征中发挥重要作用，而且在发现疾病特异性生物标志物方面也起着至关重要的作用。

糖工程是一种有效的合成策略，可以提高治疗性蛋白质药物的生物利用度和疗效，同时允许靶向所需的作用位点[1]。糖基化的控制在这些药物的开发过程中具有重要意义，因为它们的糖基结构对完整生物体的稳定性、活性、抗原性和药效学有重要影响。糖基化通常需要优化以确保延长血清半衰期。这对于全面表征治疗性蛋白糖基化和糖蛋白组学至关重要，它们不仅在基于蛋白质的药物表征中发挥重要作用，而且在发现疾病特异性生物标志物方面也起着至关重要的作用。

 

质谱中离子操作技术的进步使得复合糖基化的位点特异性和定量表征成为可能。由于其异质性，蛋白质糖基化分析极具挑战性;例如，每个糖基上可以连接多达数百种不同的聚糖。特别是完整的糖肽非常复杂，因为相同的糖苷可以被不同的聚糖在翻译后修饰，当糖苷键不同时，这些聚糖在结构上可能不同。由于糖蛋白结构的复杂性，对质谱检测提出了特殊的要求。高分辨率质谱(HRMS)可以提高糖蛋白异质性分析的准确性和可靠性，为糖肽分析提供强有力的技术支持。

图1. 高分辨率质谱仪[1]

 

糖蛋白的位点特异性定量可以通过HRMS自下而上蛋白质组学(BUP)、中下蛋白质组学(MDP)和自上而下蛋白质组学(TDP)的组合来实现。HRMS-BUP可以根据其丰度阐明完整糖肽的位点特异性组成，并允许分析复杂的生物样品。不同的碰撞模式，如碰撞诱导解离、高能c阱解离(HCD)和电子捕获解离，在糖肽的研究中各有特点，糖肽在这些碎片模式下产生的输出可以相互补充。分析糖生物学领域在过去十年中取得了长足的进步。最近发现的蛋白质糖基化在细胞生理和疾病中的关键作用，吸引了更多的研究人员使用质谱来识别和表征疾病特异性的糖基化。

 

然而，糖蛋白糖基化的复杂性需要更高分辨率的质谱仪。随着糖蛋白酶的出现和不同质谱片段技术的进步，HRMS可以通过自下而上、中向下和自上而下的糖蛋白组学来阐明糖蛋白的三维结构。糖基化的准确定位及其功能的确定推动了糖工程学在诊断和药物发现方面的发展。

 

图2. 三级过滤高分辨四极质谱仪[1]

 

[1] Bo S , Zhang R , Zhao L ,et al.High-resolution mass spectrometry for glycoproteomics[J].Bioanalysis, 2023.

 

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