تقدم دراسة نُشرت مؤخرًا في مجلة الهندسة نهجًا مبتكرًا لتحليل N-glycoproteome في بلازما الدم البشري (HBP) الموجود بكميات ضئيلة، مما قد يعزز بشكل كبير اكتشاف الواسمات الحيوية في البلازما.
يلعب اقتران البروتينات دورًا حاسمًا في التشخيص السريري والصناعات الدوائية الحيوية. ومع ذلك، تواجه طرق N-glycoproteomics الحالية تحديات مثل التحديد غير الدقيق، وصعوبة الكشف عن N-glycans النادرة والمعدلة، وعدم كفاية التغطية، خاصة في العينات المعقدة مثل بلازما الدم. لمعالجة هذه المشكلات، طور فريق البحث سير عمل مبتكرًا لـ N-glycoproteomics.
يبدأ سير العمل بإزالة 14 بروتينًا من بروتينات بلازما الدم الأكثر شيوعًا (HAP) واستراتيجية تجزئة. يتبع ذلك هضم التربسين وتنقية الببتيدات السكرية. ثم يتم تحليل العينات باستخدام قياس الطيف الكتلي عالي الدقة مع تجزئة التصادم التدريجي (HCD.step و HCD.low). يتم استخدام طريقة شجرة قرار جديدة للتحقق من صحة البيانات.
نتائج الدراسة واعدة. يوسع سير عمل إعداد العينة الجديد نطاق الكشف عن البروتينات السكرية في بلازما الدم. يمكنه اكتشاف البروتينات السكرية بتركيزات تصل إلى 6.31 بيكوغرام/ملليلتر فقط -1، مما يوسع نطاق الكشف بخمسة أضعاف مقارنة بالتحليل المباشر للبلازما. يتيح سير عمل تحليل البيانات التمييز الموثوق بين هياكل N-glycan الغامضة. على سبيل المثال، يمكنه التمييز بين الفوسلة الطرفية والأساسية وتحديد N-glycans المعدلة والنادرة مثل تلك التي تحتوي على الكبريتات والجلوكورونيد.
بشكل عام، تم تحديد 1929 N-glycopeptide و 942 N-glycosite من 805 بروتينات سكرية بشرية متوسطة إلى منخفضة الوفرة. اكتشف الباحثون أيضًا N-glycopeptides كبريتية وفوسفورية في بروتينات HBP الشائعة. بالإضافة إلى ذلك، اكتشفوا ثلاث وحدات بناء N-glycan نادرة بكتل تبلغ 176.0314 و 245.0524 و 259.0672 دالتون.
لا يؤدي سير العمل الجديد هذا إلى تعزيز فهمنا لـ protein glycosylation فحسب، بل يوفر أيضًا إمكانات لتطبيقات متنوعة. يمكن استخدامه لاستكشاف المرشحين الواسمات الحيوية في HBP، وتقييم البروتينات العلاجية الحيوية، ودراسة النماذج البيولوجية. على الرغم من أن الدراسة لها قيود، مثل وقت قياس الأداة الطويل نسبيًا، إلا أن النتائج تقدم رؤى قيمة لأبحاث مستقبلية في مجال glycoproteomics. بشكل عام، يفتح هذا البحث آفاقًا جديدة للتحليل التفصيلي لبروتينات HBP واكتشاف الواسمات الحيوية.
تم تأليف المنشور "طرق جديدة لاكتشاف الواسمات الحيوية في بلازما الدم البشرية من خلال تحليل متعمق محسّن للبروتيوم السكري المنخفض الوفرة N-Glycoproteome" بواسطة فرانيا ج. زونيغا-بانويلوس، وماركوس هوفمان، وأودو رايخ، وإردمان راب. النص الكامل للمنشور المفتوح الوصول: https://doi.org/10.1016/j.eng.2024.11.039
