Targeted glycoproteomics for monitoring changes in glycosylation upon cell activation

Dietmar Hammerschmid
2014 unpublished
Glykosylierung bezeichnet eine post-translationale Modifikation von Proteinen, bei der Oligosaccharide enzymatisch an bestimmte Aminosäuren gebunden sind. Dadurch haben Glykoproteine Einfluss auf zellulärer Ebene wie beispielsweise in interzellulärer Kommunikation oder in immunologischen Vorgängen. Veränderungen der Glykane wurden mit verschiedenen Krankheiten in Verbindung gebracht, weshalb bestimmten Glykosylierungen eine Rolle als Biomarker zukommt. Ein funktionales Verständnis solcher
more » ... uren scheint daher als unverzichtbar, um Krankheiten diagnostizieren und Behandlungsstrategien entwickeln zu können. Eine Analyse der Glykoproteine in komplexen Proteingemischen stellt nach wie vor eine Herausforderung an die analytische Chemie. Die Komplexität der Glykoproteine erfordert sowohl eine Aufklärung der Glykane als auch der Aminosäuresequenz. Solch aufwändige Analysemethoden sind zusammen mit dem Fehlen einer adäquaten Analysesoftware der Grund dafür, dass die Forschung im Bereich Glycoproteomics noch weit hinter jener der Proteomics liegt. Für die Aufklärung der Glykoproteine haben wir verschiedene massenspektrometrische Methoden in Kombination mit einer vorgeschalteten HPLC Trennung entwickelt. Dabei kamen unterschiedliche Fragmentierungsmethoden wie beispielsweise CID, HCD und ETD zur Anwendung, um Strukturinformationen sowohl von den Glykanen als auch von den Peptiden zu erhalten. CID Fragmentierung von Glykopeptiden liefert fast ausschließlich B- und Y-Fragmente der Oligosaccharide, die eine Aufklärung der N-Glykane erlauben. HCD und ETD Fragmentierungen wurden für die Analyse der Aminosäuresequenz herangezogen. Die Aufklärung von Glykosylierungsmuster auf Glykopeptidebene hat gezeigt, dass sich die entwickelten RP-HPLC-ESI-MS/MS Methoden für weitere Untersuchungen auf diesem Forschungsgebiet eignen.
doi:10.25365/thesis.35956 fatcat:67jzcqhgqzhf3hu67azmqxfwzi