La glycosylation est une modification post-traductionnelle vitale observée dans les protéines1. De multiples processus enzymatiques régulent la modification de la glycosylation dans les organismes cellulaires. Les glycanes sont attachés aux protéines par ces processus enzymatiques, et les protéines soumises à cette modification sont appelées glycoprotéines1. Deux types de glycosylation sont couramment observés dans les protéines. L’O-glycosylation est la fixation des O-glycanes à la chaîne latérale des résidus d’acides aminés sérine ou thréonine. La N-glycosylation est la fixation des N-glycanes à la chaîne latérale des résidus d’acides aminés d’asparagine dans une protéine.
La structure, la stabilité et le repliement des protéines sont affectés par les attaches des glycanes2. Le processus de glycosylation influence considérablement les fonctions des protéines, et les glycoprotéines régulent de nombreuses fonctions cellulaires dans les organismes 3,4. Par exemple, les protéines fortement glycosylées protègent leurs glycoprotéines de la dégradation protéolytique5. Un autre exemple est celui des glycanes des protéines de la glande thyroïde qui régulent le transport de la Tg et la synthèsehormonale6,7. Pour expliquer leur rôle dans les événements cellulaires, une caractérisation approfondie des glycoprotéines est nécessaire8.
Les profils N-glycanes des glycoprotéines changent dans les situations de maladie 9,10,11,12. Le profilage des N-glycanes dérivés de glycoprotéines ou de fluides corporels cruciaux est nécessaire pour découvrir de nouveaux biomarqueurs et comprendre les changements d’activité enzymatique dans les cas de maladie. D’autre part, la plupart des produits biopharmaceutiques protéiques sont des glycoprotéines, et leurs profils glycanes influencent l’efficacité des médicaments13. Par conséquent, une méthode acceptable de profilage des N-glycanes doit être mise en œuvre pour développer des produits biopharmaceutiques protéiques appropriés à usage humain14.
La glycomique est une discipline émergente utilisée pour identifier et quantifier les structures glycanes des molécules glycosylées15,16. De nombreuses méthodes ont été utilisées pour profiler les glycanes des espèces glycosylées, notamment la RMN17 et la MS18. La chromatographie liquide à interaction hydrophile avec détection par fluorescence (HPLC-HILIC-FLD) est la méthode de référence pour le profilage des N-glycanes dérivés des glycoprotéines19. Lorsque cette stratégie est combinée à la détection par spectrométrie de masse, l’identification des structures N-glycanes pourrait être plus facile et plus fiable. La plupart des marqueurs de fluorescence utilisés dans l’analyse des N-glycanes par spectrométrie de masse ont de faibles efficacités d’ionisation. En revanche, le procaïnamide augmente l’efficacité d’ionisation des N-glycanes, ce qui est utilisé pour obtenir des spectres de masse en tandem efficaces des structures de N-glycanes 20,21. Des fragments spécifiques peuvent être obtenus à partir de cette stratégie par spectrométrie de masse en tandem pour l’identification structurale des N-glycanes tels que le noyau fucosylé22 (proc-HexNAc1Fuc1) et les typesbissecteurs 23 (proc-Hex1HexNAc3, proc-Hex1HexNAc3Fuc1).
Cette étude démontre un protocole simple pour le profilage N-glycane des glycoprotéines avec HILIC-FLD-MS/MS. La méthode présentée comprend quatre étapes : (1) libération de N-glycanes à partir de glycoprotéines (2) marquage de N-glycanes par un marqueur de procaïnamide (3) purification des N-glycanes marqués au procaïnamide et (4) analyse de données.