免疫球蛋白G糖基化修饰的质谱分析方法及其应用
2021-09-24赖治臻周巾煜李智立
赖治臻,周巾煜,李智立
(中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院,北京 100005)
免疫球蛋白(Ig)是一类与抗原特异性结合,具有免疫功能的糖蛋白。依据重链氨基酸序列的不同可分为IgG、IgM、IgA、IgD、IgE五类,其中,IgG是人体血液中含量最高的免疫球蛋白,约占免疫球蛋白总量的75%~80%[1]。当人体受到非己成分入侵或自身细胞衰老、损伤、病变时,IgG不仅可以识别异常细胞,还可以通过抗体依赖细胞介导的细胞毒作用(antibody-dependent cell-mediated cytotoxicity, ADCC)、补体依赖的细胞毒作用(complement-dependent cytotoxicity, CDC)以及抗体依赖细胞介导的吞噬作用 (antibody-dependent cell-mediated phagocytosis, ADCP)等效应功能发挥免疫效应。在过去的几十年间,国内外学者利用IgG的分子结构特征,监测机体内IgG在疾病发生发展过程中的变化规律,探索其作为自身免疫性疾病和癌症等疾病的生物标志物的潜力,并设计了基于靶向IgG的治疗药物,为疾病的诊疗提供了新途径[1]。
与核酸和蛋白质合成相比,糖链合成没有固定的模板,并且糖链具有复杂的分支结构、连接方式和空间构型,这使得糖基化修饰分析成为蛋白质结构表征中最具挑战性的任务之一。随着基质辅助激光解吸电离(MALDI)和电喷雾电离(ESI)技术的发展,质谱技术已成为蛋白质糖基化修饰研究中广泛应用的分析手段。然而,糖蛋白的高动态范围、糖基化修饰固有的低丰度、与无糖基化修饰肽段的共存等所导致的离子抑制以及糖链结构的高度异质性等因素,使得质谱技术表征蛋白糖基化修饰面临挑战[2]。2019年,全球76个实验室采用不同技术方法从完整糖蛋白、糖肽或糖链等不同层面对单克隆抗体蛋白NISTmAb的糖基化修饰进行鉴定,发现抗体高丰度聚糖的质谱鉴定结果的重复性较好,而低丰度聚糖鉴定结果的重复性较差[3]。……
