高通量位点特异性糖蛋白质谱分析新方法及其用于肝病分子分型研究 | NSR

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近日，《国家科学评论》（National Science Review, NSR）在线发表了复旦大学生物医学研究院/卫健委糖复合物重点实验室/化学系陆豪杰团队的研究成果，该团队提出了一种基于化学标记辅助HCD-pd-ETD采集质谱数据的高通量糖蛋白质组分析新方法，并用该方法研究了中国人群135例不同阶段肝病患者血清中IgG 的完整N-糖肽，发现了具有高诊断能力的标志物IgG1-H3N5F1和IgG4-H3N4，实现了对不同肝病进程患者的区分。

陆豪杰团队长期从事蛋白质糖基化的质谱分析方法开发及应用研究。在该工作中，针对位点特异性糖肽高通量定性定量分析的挑战，研究者：

• 引入三级胺化学标签，增加糖肽的电荷数，从而解决了糖肽电荷转移碎裂(ETD)的碎裂效率问题；

• 引入等重同位素定量标签，增加了糖肽在高能碰撞诱导解离(HCD)的碎裂效率，实现了完整N-糖肽高通量、高准确性的定量研究。

利用该方法，一次质谱分析可以完成10例样品的同时采集，将传统方法的分析时间缩短了10倍；并且克服了完整糖肽定性深度有限，尤其是完整糖肽平行分析定量不准确的问题，提高了位点特异性糖肽的鉴定率和定量准确性。

高通量位点特异性糖蛋白质组标志物质谱分析新方法

图片展示了高通量位点特异性糖蛋白质组标志物质谱分析新方法的具体流程，该方法包括蛋白质提取，等重同位素定量标签标记，三级胺化学标签标记，包含阶梯碎裂能量的HCD及ETD组合的串级质谱碎裂方法和通过生物信息学手段筛选特异性糖基化标志物。

采用该方法，该团队研究了中国人群中90例不同阶段肝病患者血清中IgG 的完整N-糖肽，一共鉴定到了313条IgG 完整N-糖肽，报道了迄今为止IgG 位点特异性N-糖肽最大规模的数据集，并且也第一次绘制了肝脏疾病中IgG亚型特异和位点特异的糖基化修饰模式。

从这些结果出发，研究者报道了“HBV感染的肝炎→肝硬化→肝癌”这一发展过程中IgG -糖基化的动态变化，发现了具有高诊断能力的标志物IgG1-H3N5F1和IgG4-H3N4，实现了对不同进程肝病患者的区分；并在另外45例样本中进行了靶向质谱的验证，为肝癌的早期诊断和肝病研究提供了新的视角。

此外，研究者还将该方法用于研究正常人血清的糖蛋白质组，从仅10 μL血清中检测到了约2000条完整N-糖肽，系统表征了血清糖蛋白的高异质性特点，揭示了血清中蛋白中N-糖基化的分布规律。

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