Войти
Гликом состоит из гликопротеинов и гликолипидов гликом - это полный набор сахаров, свободные или присутствующие в более сложных молекулах, организма. Альтернативное определение - это совокупность углеводов в ячейке. На самом деле гликом может быть одним из самых сложных объектов природы. «Гликомика, аналогичная геномике и протеомике, представляет собой систематическое изучение всех гликанов структур данного типа клеток или организма» и является подмножеством гликобиологии.
"углеводов, «гликан », «сахарид » и «сахар » являются общими терминами используются взаимозаменяемо в этом контексте и включают моносахариды, олигосахариды, полисахариды и производные этих соединений. Углеводы состоят из «гидратированного углерода», то есть [CH 2 O] n. Моносахариды - это углевод, который не может быть гидролизован до более простого углевода, и они являются строительными блоками олигосахаридов и полисахаридов. Олигосахариды представляют собой линейные или разветвленные цепи моносахаридов, связанных друг с другом через гликозидные связи. моносахаридные единицы могут варьироваться. Полисахариды - это гликаны, состоящие из повторяющихся моносахаридов, обычно более десяти моносахаридных единиц в длину.
T Гликом превосходит сложность протеома в результате еще большего разнообразия углеводов, составляющих гликом, и еще более усложняется огромным множеством возможностей в сочетании и взаимодействии углеводов друг с другом и с белки. «Спектр всех гликановых структур - гликома - огромен. У людей его размер на порядки больше, чем количество белков, которые кодируются геномом, один процент которых кодирует белки, которые производят, модифицируют, локализуют или связывают сахарные цепи, известные как гликаны. "
Внешняя поверхность клетки представляет собой море липидов с флотом молекул сахара, многие из которых прикреплены к белкам, жирам или и тем, и другим, которые взаимодействуют с молекулами вне клетки и имеют решающее значение для связи между клетками и устойчивости клетки. «Гликаны являются биологическими модификаторами природы, - говорит Джейми Март, исследователь Медицинского института Говарда Хьюза при Калифорнийском университете в Сан-Диего. - Гликаны обычно не включают и не выключают физиологические процессы, а, скорее, они изменяют поведение клетки, реагируя на внешние раздражители. "
Ниже приведены примеры обычно используемых методов анализа гликанов:
The m Наиболее часто применяемыми методами являются МС и ВЭЖХ, в которых гликановая часть отщепляется ферментативно или химически от мишени и подвергается анализу. В случае гликолипидов их можно анализировать напрямую, без разделения липидного компонента.
N-гликаны из гликопротеинов обычно анализируют с помощью высокоэффективной жидкостной хроматографии (обращенно-фазовая, нормальная фаза и ионообменная ВЭЖХ) после мечения восстанавливающего конца сахаров флуоресцентным соединением (восстановительное мечение). В последние годы было введено большое количество различных меток, в том числе 2-аминобензамид (AB), антраниловая кислота (AA), 2-аминопиридин (PA), 2-аминоакридон (AMAC) и 3- (ацетиламино) -6-аминоакридин. (AA-Ac) - лишь некоторые из них.
O-гликаны обычно анализируются без каких-либо меток из-за условий химического выделения, которые не позволяют их маркировать.
Фракционированные гликаны из приборов для высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) могут быть дополнительно проанализированы с помощью MALDI -TOF-MS (MS) для получения дополнительной информации о структуре и чистота. Иногда гликановые пулы анализируются непосредственно с помощью масс-спектрометрии без предварительного фракционирования, хотя различение изобарических гликановых структур более сложно или даже не всегда возможно. В любом случае, прямой MALDI -TOF-MS анализ может привести к быстрой и простой иллюстрации гликанового пула.
В последние годы высокоэффективная жидкостная хроматография в режиме онлайн в сочетании с масс-спектрометрией стала очень популярной.. Выбирая пористый графитовый углерод в качестве стационарной фазы для жидкостной хроматографии, можно анализировать даже недериватизированные гликаны. Обнаружение здесь осуществляется с помощью масс-спектрометрии, но вместо MALDI -MS чаще используется ионизация электрораспылением (ESI ).
Хотя MRM широко используется в метаболомике и протеомике, его высокая чувствительность и линейный ответ в широком динамическом диапазоне делают его особенно подходящим для исследования и открытия гликановых биомаркеров. MRM выполняется на приборе с тройным квадруполем (QqQ), который настроен на обнаружение заранее определенного иона-предшественника в первом квадруполе, фрагментированного в квадруполе столкновений и заранее определенного фрагментированного иона в третьем квадруполе. Это метод без сканирования, в котором каждый переход обнаруживается индивидуально, а обнаружение множества переходов происходит одновременно в рабочих циклах. Этот метод используется для характеристики иммунного гликома.
Таблица 1 : Преимущества и недостатки масс-спектрометрии в анализе гликанов
| Преимущества | Недостатки |
|---|---|
|
|
Массивы лектинов и антител обеспечивают высокопроизводительный скрининг многих образцов, содержащих гликаны. В этом методе используются либо встречающиеся в природе лектины, либо искусственные моноклональные антитела, где оба иммобилизованы на определенном чипе и инкубируются с образцом флуоресцентного гликопротеина.
Массивы гликанов, подобные тем, которые предлагаются Консорциумом по функциональной гликомике и Z Biotech LLC, содержат углеводные соединения, которые можно скринировать с помощью лектинов или антител для определения специфичности углеводов. и идентифицировать лиганды.
Метаболическое мечение гликанов можно использовать как способ обнаружения структур гликанов. Хорошо известная стратегия включает использование сахаров, меченных азидом, которые могут реагировать с использованием лигирования Штаудингера. Этот метод использовался для визуализации гликанов in vitro и in vivo.
рентгеновская кристаллография и спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР) для полного структурного анализа сложных гликанов - сложная и сложная область. Однако структура сайта связывания многочисленных лектинов, ферментов и других углеводсвязывающих белков выявила большое разнообразие структурных основ для функции гликома. Чистота исследуемых образцов была определена с помощью хроматографии (аффинной хроматографии и т. Д.) И аналитического электрофореза (PAGE (электрофорез полиакриламида), капиллярный электрофорез, аффинный электрофорез и т. Д.).
