Glikozilasyon, proteinlerdegözlenen hayati bir translasyon sonrası modifikasyondur 1. Çoklu enzimatik süreçler, hücresel organizmalarda glikozilasyon modifikasyonunu düzenler. Glikanlar bu enzimatik işlemlerle proteinlere bağlanır ve bu modifikasyona tabi tutulan proteinlere glikoproteinler1 denir. Proteinlerde yaygın olarak iki glikozilasyon türü gözlenir. O-glikosilasyon, O-glikanların serin veya treonin amino asit kalıntılarının yan zincirine bağlanmasıdır. N-glikosilasyon, N-glikanların bir proteindeki asparagin amino asit kalıntısının yan zincirine bağlanmasıdır.
Proteinlerin yapısı, stabilitesi ve katlanması glikan eklerindenetkilenir 2. Glikozilasyon işlemi, proteinlerin işlevlerini önemli ölçüde etkiler ve glikoproteinler, organizmalardaki birçok hücresel işlevi düzenler 3,4. Örneğin, ağır glikosile edilmiş proteinler, glikoproteinlerini proteolitik bozulmadankorur 5. Başka bir örnek, Tg taşınmasını ve hormon sentezini düzenleyen tiroid bezi proteinlerinin glikanlarıdır 6,7. Hücresel olaylardaki rollerini açıklamak için, glikoproteinlerin derinlemesine bir karakterizasyonu gereklidir8.
Glikoproteinlerin N-glikan profilleri hastalık durumlarında değişir 9,10,11,12. Önemli glikoproteinlerden veya vücut sıvılarından türetilen N-glikanların profillenmesi, yeni biyobelirteçleri keşfetmek ve hastalık vakalarındaki enzimatik aktivite değişikliklerini anlamak için gereklidir. Öte yandan, çoğu protein biyofarmasötiki glikoproteindir ve glikan profilleri ilaç etkinliğini etkiler13. Bu nedenle, insan kullanımı için uygun protein biyofarmasötiklerinin geliştirilmesinde kabul edilebilir bir N-glikan profilleme yöntemi gerçekleştirilmelidir14.
Glisimik, glikosile edilmiş moleküllerin15,16 glikan yapılarını tanımlamak ve ölçmek için kullanılan gelişmekte olan bir disiplindir. NMR17 ve MS18 dahil olmak üzere glikosile edilmiş türlerin glikanlarının profilini çıkarmak için birçok yöntem kullanılmıştır. Floresan Algılamalı Hidrofilik Etkileşim Sıvı Kromatografisi (HPLC-HILIC-FLD), glikoproteinlerden19 türetilen N-glikanların profillenmesi için altın standart yöntemdir. Bu strateji kütle spektrometrik algılama ile birleştirildiğinde, N-glikan yapılarının tanımlanması daha kolay ve daha güvenilir olabilir. Kütle spektrometresi ile N-glikan analizinde kullanılan çoğu floresan etiketi düşük iyonlaşma verimliliğine sahiptir. Buna karşılık, prokainamid, N-glikan yapılarının20,21 verimli tandem kütle spektrumlarını elde etmek için kullanılan N-glikanların iyonizasyon verimlerini arttırır. Bu stratejiden, çekirdek fukosile22 (proc-HexNAc1Fuc1) ve ikiye bölünen tipler23 (proc-Hex1HexNAc3, proc-Hex1HexNAc3Fuc1) gibi N-glikanların yapısal tanımlanması için tandem kütle spektrometresi ile spesifik fragmanlar elde edilebilir.
Bu çalışma, HILIC-FLD-MS/MS ile glikoproteinlerin N-glikan profillemesi için basit bir protokol göstermektedir. Sunulan yöntem dört adım içerir: (1) glikoproteinlerden N-glikanların salınması, (2) N-glikanların bir prokainamid etiketi ile etiketlenmesi, (3) N-glikanlar etiketli prokainamidin saflaştırılması ve (4) veri analizi.