גליקוזילציה היא שינוי חיוני לאחר התרגום שנצפה בחלבונים1. תהליכים אנזימטיים מרובים מווסתים את שינוי הגליקוזילציה באורגניזמים תאיים. גליקנים מחוברים לחלבונים על ידי תהליכים אנזימטיים אלה, והחלבונים הנתונים לשינוי זה נקראים גליקופרוטאינים1. שני סוגי גליקוזילציה נצפים בדרך כלל בחלבונים. O-גליקוזילציה היא הצמדה של O-גליקנים לשרשרת הצדדית של שאריות חומצות אמינו סרין או תראונין. N-גליקוזילציה היא הצמדה של N-גליקנים לשרשרת הצד של שאריות חומצות אמינו אספרגין בחלבון.
המבנה, היציבות והקיפול של החלבונים מושפעים מחיבורי גליקן2. תהליך הגליקוזילציה משפיע באופן דרמטי על תפקודי החלבונים, וגליקופרוטאינים מווסתים תפקודים תאיים רבים באורגניזמים 3,4. לדוגמה, חלבונים מגליקוזיליים בכבדות מגנים על הגליקופרוטאינים שלהם מפני פירוק פרוטאוליטי5. דוגמה נוספת היא גליקנים של חלבוני בלוטת התריס המווסתים את הובלת Tg וסינתזת הורמונים 6,7. כדי להסביר את תפקידם באירועים תאיים, נדרש אפיון מעמיק של גליקופרוטאינים8.
פרופילי N-גליקן של הגליקופרוטאינים משתנים במצבי מחלה 9,10,11,12. פרופיל N-גליקנים שמקורם בגליקופרוטאינים חיוניים או נוזלי גוף נדרש כדי לגלות סמנים ביולוגיים חדשים ולהבין את השינויים בפעילות האנזימטית במקרי מחלה. מצד שני, רוב התרופות הביולוגיות של החלבונים הן גליקופרוטאינים, ופרופילי הגליקן שלהם משפיעים על יעילות התרופות13. לכן, יש לבצע שיטה מקובלת של פרופיל N-גליקן בפיתוח ביו-פרמצבטיקה חלבונית מתאימה לשימוש אנושי14.
גליקומיקס היא דיסציפלינה מתפתחת המשמשת לזיהוי וכימות מבני גליקן של מולקולות מגליקוזיל15,16. שיטות רבות שימשו לפרופיל הגליקנים של מינים מסוכררים, כולל NMR17 ו-MS18. כרומטוגרפיה נוזלית אינטראקציה הידרופילית-עם זיהוי פלואורסצנטי (HPLC-HILIC-FLD) היא שיטת תקן הזהב לפרופיל N-גליקנים שמקורם בגליקופרוטאינים19. כאשר אסטרטגיה זו משולבת עם זיהוי ספקטרומטרי מסה, זיהוי מבני N-גליקן יכול להיות קל ואמין יותר. לרוב תגי הקרינה המשמשים בניתוח N-glycan עם ספקטרומטריית מסה יש יעילות יינון נמוכה. לעומת זאת, פרוקאינמיד מגביר את יעילות היינון של N-גליקנים, המשמש להשגת ספקטרום מסה טנדם יעיל של מבני N-גליקן 20,21. ניתן להשיג שברים ספציפיים מאסטרטגיה זו על ידי ספקטרומטריית מסה טנדם לזיהוי מבני של N-גליקנים כגון פוקוסילציה ליבה22 (proc-HexNAc1Fuc1) וסוגי חצייה23 (proc-Hex1HexNAc3, proc-Hex1HexNAc3Fuc1).
מחקר זה מדגים פרוטוקול קל לפרופיל N-גליקן של גליקופרוטאינים עם HILIC-FLD-MS/MS. השיטה המוצגת כוללת ארבעה שלבים: (1) שחרור N-גליקנים מגליקופרוטאינים, (2) תיוג של N-גליקנים על ידי תג פרוקאינמיד, (3) טיהור הפרוקאינמיד המסומן N-גליקנים, ו-(4) ניתוח נתונים.