糖蛋白质组定量技术进展VIP免费

第23卷第6期2011年6月生命科学ChineseBulletinofLifeSciencesVol.23,No.6Jun.,2011文章编号：1004-0374(2011)06-0612-07糖蛋白质组定量技术进展张莹，刘丽婷，陆豪杰*，杨芃原(复旦大学化学系和生物医学研究院，上海200032)摘要：蛋白质的糖基化是最重要和最普遍的蛋白质翻译后修饰之一，在生物体内起着极为重要的作用。糖蛋白质的量和(或)糖基化程度的改变以及糖链结构的改变等与许多疾病密切相关，因此定量糖蛋白质组研究已经成为一个新的热点。然而由于糖基化蛋白质所具有的独特特征，其定量面临严峻的挑战。糖蛋白质组学定量方法和技术的发展将为更好地研究糖基化蛋白质生物学功能起到重要作用。综述了基于生物质谱的糖蛋白质组定量研究的技术和方法，及其优缺点和未来的发展趋势。关键词：糖蛋白质组学；定量；质谱中图分类号：Q513.3;O655;O657.63文献标志码：AProgressoftechnologyandmethodologyinquantitativeglycoproteomicsZHANGYing,LIULi-Ting,LUHao-Jie*,YANGPeng-Yuan(DepartmentofChemistryandInstitutesofBiomedicalSciences,FudanUniversity,Shanghai200032,China)Abstract:Asoneofthemostimportantandcommonpost-translationalmodifications,proteinglycosylationplaysanessentialroleinbiologicalfunction.Thechangesofglycoproteincontentand/orglycosylationdegreeaswellasalterationsofglycanstructureareassociatedwithavarietyofdiseases.Therefore,increasingattentionhasbeendirectedtothequantitativeandcomparativeaspectsofglycoproteome.However,thequantitativeglycoproteomicsfacesmoreseverechallengesbecauseoftheintrinsiccharacteristicsofglycoproteins.Thedevelopmentoftechnologiesandmethodsofquatititativeglycoproteomicswillincreasinglybecomeanimportanttoolforthebiologicalfunctionstudyofglycoprotein.Advantagesanddisadvantagesofseveralnewlydevelopedtechnologiesandmethodswerediscussed,andtheprogressinquantitativeglycoproteomeresearchwassummarized.Keywords:glycoproteomics;quantitation;massspectrometry收稿日期：2011-02-25基金项目：国家自然科学基金项目(31070732，21005020)；上海高校特聘教授(东方学者)岗位计划；上海市教育委员会和上海市教育发展基金会“曙光计划”；上海市重点学科发展基金项目(B109)*通信作者：E-mail:luhaojie@fudan.edu.cn蛋白质的糖基化修饰是细胞中最重要、最常见和最复杂的蛋白质翻译后修饰之一，目前已知哺乳动物蛋白质中约有一半以上的蛋白质发生了糖基化[1]。糖蛋白质是蛋白质与糖类以共价键相连形成的复合物，根据蛋白质被糖修饰形式的不同可以把蛋白质糖基化分成以下四类：(1)N-糖蛋白，糖链通过N-乙酰葡糖胺与处于特征序列N-X-S/T(X是除了P之外的氨基酸)中的N相连；(2)O-糖蛋白，糖链与丝氨酸或苏氨酸相连；(3)GPI(糖基磷脂酰肌醇)-锚定糖蛋白；(4)C-糖蛋白，糖链以C-C键与肽链上的色氨酸残基相连。蛋白质糖基化以前两种最为常见且研究得最多。蛋白质的糖基化修饰极大地增加了蛋白质的多样性和复杂性，也赋予了糖蛋白更多的生物学功能和更重要的生物学意义。蛋白质糖基化修饰在各种生命现象中起着重要的作用，如参与细胞黏附及信号转导，影响蛋白质的分泌和稳定性，参与血浆中∙技术与应用∙张莹，等：糖蛋白质组定量技术进展第6期613衰老蛋白的清除、免疫及炎症反应、精卵识别以及影响蛋白质在细胞内的转送方向等[2]。糖基化修饰在疾病中，特别是肿瘤的发生、发展和转移过程中都有着重要意义，许多疾病诊断标志物及治疗的靶标，如前列腺癌中的前列腺特异性抗原PSA[3]、卵巢癌中的肿瘤抗原CA125[4]、乳腺癌中的Her2/neu[5]，以及肝癌的中的AFP[6]等都是糖蛋白。早期的糖蛋白质组研究主要集中于糖蛋白质/糖肽的分离富集、糖蛋白质的鉴定、糖基化位点的确定及糖链结构的解析等方面，以生物质谱为核心的相关技术已广泛用于蛋白质组学水平的糖基化研究[7]。研究发现，在特定的状态下蛋白质是否发生糖基化修饰、糖蛋白质的量和(或)其糖基化程度的变化以及糖链结构的改变与特定的...