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目次
バイオロジカはCreative Biolabs社の糖鎖解析受託サービスをご提供いたします。
糖タンパク質は様々な生物学的プロセスに関与していますが、糖鎖の存在量が少なく、不均一であるため、糖タンパク質の解析は大きな課題となっています。Creative Biolabs社は、革新的で汎用性の高い糖タンパク質解析プラットフォームの開発に成功し、糖タンパク質構造解析の多様なポートフォリオを提供しております。糖鎖プロファイリングは、同社が提供する糖タンパク質構造解析の重要な部分であり、糖鎖プロファイリングサービスにより、お客様から高い評価を得ています。
糖タンパク質の構造解析に必要な糖鎖プロファイリング
糖鎖修飾は、タンパク質の基本的な翻訳後修飾として、多くの生理的および病理的プロセスにおいて重要な役割を果たしており、癌や自己免疫疾患、さらには先天性糖鎖障害などの多くの疾患に関与しております。糖タンパク質の構造解析は、重要な生体分子の特性評価を可能にし、臨床・診断においても非常に重要であると考えられます。
糖鎖プロファイリングは、糖タンパク質の構造解析の重要な要素です。糖鎖プロファイリングは、糖鎖の構造解析の新しいアプローチとして、厳密で時間のかかる共有結合構造の決定よりも、標的糖鎖の本質的な情報を迅速、高感度、ハイスループットに取得することに重点を置いております。タンパク質やDNAのシーケンサーのような有用な自動シーケンサーが存在しないため、糖鎖プロファイリングは構造グリコミックスにとって特に重要です。N-グリカンとO-グリカンのプロファイリングは、2つの一般的な分析タイプです。
N-型糖鎖解析
N-結合型糖鎖は通常アスパラギン残基に結合しており、N-グリコシレーションは分泌経路を経てシャトルされるタンパク質にのみ起こります。モノクローナル抗体、糖タンパク質、ホルモン、サイトカイン、凝固因子などのタンパク質治療薬の臨床応用の増加に伴い、日常的にN-グリカンを分析することに科学的関心が高まっております。現在、N-グリカンプロファイリングは、癌、アルツハイマー病、糖尿病などの様々な疾患の特定に広く利用されています。Creative BiolabsのN-グリカンプロファイリングのための技術は以下の通りですが、これに限定されるものではありません。
- MALDI-TOF MS
マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間型質量分析計(MALDI-TOF MS)は、糖鎖化合物の構造特性を高感度かつしっかりと解析するハイスループットな手法です。また、MALDIはエレクトロスプレーイオン化よりも単電荷イオン生成を好むため、N-グリカンの混合物のプロファイリングに適しています。検出の際、N-グリカンは酵素的脱グリコシレーション(ペプチドN-グリコシダーゼAまたはF)またはβ-エリミネーションやヒドラジノリシスなどの化学的方法によって遊離し、その後、ペルメチル化されて分析されます。 - UPLC-FLD/MS
超高速液体クロマトグラフィーと蛍光検出器/質量分析計(UPLC-FLD/MS)をリンクさせた技術は、N-グリカンプロファイリングのための強力な技術となっております。PNGase Fによる酵素的な糖鎖遊離と2-アミノベンズアミド(2-AB)による誘導体化の糖鎖プロファイリングは、よく知られたN-グリカン プロファイルを持つ大量のサンプルを分析するための高速で堅牢な技術です。 - HPAEC-PAD
パルスアンペロメトリック検出器付き高速陰イオン交換クロマトグラフィー(HPAEC-PAD)は、単糖組成分析のための高感度で特異的な分析法です。この直接分析により、個々の糖鎖単糖の分析が可能となり、タンパク質の全糖鎖付加量だけでなく、特定の単糖の量も知ることができます
Fig.1 Workflow of isolation and characterization of N-glycans from antibodies (Tayi, 2015).
O-型糖鎖解析
O-アセチルガラクトサミン(O-GalNAc)とO-アセチルグルコサミン(O-GlcNAc)は一般的なO-グリコシル化タイプで、O-GalNAcはタンパク質のセリンまたはスレオニン残基の水酸基にα結合でつながり、O-GlcNAcはβ結合でつながっております。N型糖鎖と異なり、O-結合型アミノ酸のコンセンサス配列はまだ知られておりません。
Creative BiolabsにおけるO-グリカンプロファイリングのための技術以下の通りですが、これに限定されるものではありません。
- MALDI-TOF MS
MALDI-TOF MSはO-グリカンプロファイリングの最も一般的な方法です。O-グリカンプロファイリングの前に、O-グリカンの水酸基をすべてメチルエーテルに変換し、シアル酸のカルボキシル基をメチルエステル化して安定化するパーメチル化が必要であり、これによりMALDI-TOF MSはポジティブモードですべてのO-グリカンを分析できるようになります。ペルメチル化を受けたO-グリカンを質量分析計に直接注入することで、糖鎖組成に関する包括的な情報を得ることができます。 - HPAEC-PAD
HPAEC-PADは、タンパク質の機能やシグナル伝達に影響を与えるフコシル化の詳細も提供でき、O-結合型糖鎖の存在を示す指標となります
Fig.2 O-Glycan profiling.
糖鎖解析サービスの特徴
- 高い感度と特異性
- 安定性と一貫性
お客様の研究の一助に
糖鎖分析は、糖鎖工学において定期的に行われる研究となっており、定義された構造的特徴に明確な機能的特性を割り当てるために有益です。長年の経験により、Creative Biolabsは多くの糖鎖プロファイリングプロジェクトを成功させてきました。同社は、お客様のランドマーク開発を支援するために、さまざまな糖タンパク質の構造解析サービスを提供することができます。また、お客様のプロジェクトのニーズに合わせてカスタマイズすることも可能です。ご興味のある方は、お気軽にお問い合わせください。
Reference
- Tayi, V.S.; Butler, M. Isolation and quantification of N-glycans from immunoglobulin G antibodies for quantitative glycosylation analysis. Journal of Biological Methods. 2015, 2(2): e19.
For Research Use Only.
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