采用化学标记和MALDI MSn质谱分析法进行多糖结构分析

  Yan Li 1, Scott A. Kuzdzal 2, Daniel W. Chan 3, Hui Zheng 3

  1.中国北京中国科学院生物物理研究所(Biophysics of Chinese Academy of Sciences)

  2.美国马塞诸塞州哥伦比亚Shimadzu Scientific Instruments

  3.美国马塞诸塞州巴尔第摩约翰霍普金斯大学医学院(Johns Hopkins University School of Medicine)

  摘要

  背景:

  人体中,多糖在糖蛋白的功能中起着重要作用。目前,由于多糖分析程序消耗时间和劳动,详细的结构分析非常具有挑战性,通常涉及多步骤序列处理、HPLC或电泳提纯、以及质谱分析。

  方法:

  在此项研究中,采用了一台AXIMA-Resonance™仪器来生成MALDI-IT-TOF -MSn谱图,以便在无需多步骤分离或酶处理条件下进行多糖序列分析。我们采用了MSn质谱分析法来监控多糖的氧化。

  结果:

  MSn数据表明,温和的氧化条件可特异性氧化唾液酸。结合碳水化合物氧化反应和MSn分析结果,我们能够监控唾液酸化的氧化反应和寡糖的连接。

  1.方法和结果

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  图1. 多糖氧化示意图

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  图2. 多糖和糖蛋白高度特异性分析的质谱分析法示意图


  表1. 四种寡糖G1-G4及其氧化产物的质荷比。

  MS谱图显示了不同氧化条件下的反应产物。

  采用MSn检测来监控氧化反应条件

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  图3. MS谱图显示了不同氧化条件下的反应产物

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  图4. 采用MS识别1337和1339的多糖结构

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  图5采用MSn氧化聚糖检测技术识别的聚糖和氧化产物结构列表

  总结

  ·温和氧化条件能够特异性氧化碳水化合物链末端的唾液酸基团。因此,可以测定唾液酸化的多糖。

  ·MSn分析能够在无需标记和糖苷酶处理条件下检测多糖构成和序列信息。

  ·MSn数据能够指明氧化位点以及多糖的连接。

  参考文献

  1.Zhang H, Li XJ, Martin DB, Aebersold R.Nat Biotechnol.2003, 21(6), 660-666.

  2.Tian Y, Zhou Y, Elliott S, Aebersold R, Zhang H. Nat Protoc.2007, 2(2), 334-339.

  3.Van Lenten L. and Ashwell.J. G. Biol.Chem.1971, 246, 1889–1894


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