올리고당 사슬 구조 분석
당화는 생물제제의 효능, 안정성 및 면역원성에 중요한 영향을 미칩니다. 그 중에서도 올리고당 스펙트럼과 당쇄 구조는 생물제제 특성을 평가하는 중요한 지표입니다. 올리고당은 중요한 탄수화물로서 단백질 접힘 및 신호 전달과 같이 다양한 세포 생명 과정에 참여합니다. 또한, 올리고당은 단백질과 결합하여 당단백질을 형성하는 경우가 많습니다. 당단백질은 세포 표면에 위치하여 세균과 바이러스의 인식 및 렉틴 등 다른 단백질과의 상호작용에 참여하며, 생물제제의 정상 기능 실현에 매우 중요합니다.
올리고당의 합성은 템플릿 방식이 아니며, 나무 구조를 나타내어 올리고당 구조 해석의 난이도를 증가시킵니다. 이를 해결하기 위해 바이타익 파크 바이오테크놀로지(BTP)는 안정적이고 효율적인 액체 크로마토그래피 고분해능 질량분석법(LC-MS/MS)을 개발했습니다. 이러한 방법은 당쇄 분석, 당화 위치 식별에서부터 당펩타이드 해석까지 완전한 분석 과정을 포함합니다. 이러한 방법을 통해 올리고당의 구조와 기능 특성을 효과적으로 연구하고 해석함으로써 생물제제에 대한 당화의 영향을 더 잘 이해할 수 있습니다. 당화 분석의 기본 흐름도는 다음과 같습니다.
그림1 당화 분석 흐름도
기본 원리
올리고당 쇄 분석은 주로 액체질량분석의 고분해능 질량분석 플랫폼을 통해 수행됩니다. 먼저, PNGase F 글리코사미데이스를 사용하여 당단백질에서 당쇄를 가수분해합니다. 이후, 2-AB 시약을 사용하여 가수분해된 당쇄를 유도체화 표지합니다. 표지가 완료된 후, 당쇄 샘플을 액체 크로마토그래피 고분해능 질량분석 플랫폼에 주입하여 데이터를 수집합니다. 수집된 질량분석 원시 데이터를 당쇄 분석 소프트웨어를 통해 구조 해석합니다.
분석 과정에서 액체 크로마토그래피 장비는 형광 검출기를 탑재하여 당쇄의 정량에 사용될 수 있습니다. 동시에, 직렬 고분해능 질량분석 시스템은 당쇄 구조의 해석 및 식별에 사용됩니다. 이러한 분석 방법은 질량분석과 크로마토그래피 기술을 결합하여 올리고당 쇄의 구조와 특성을 효과적으로 밝힐 수 있습니다.
그림2 실험 흐름도
실험 장비
HILIC-UHPLC/AB SCIEX 5600+
실험 결과 전시
HILIC-UHPLC-MS/MS 기반의 N-당 분석은 현재 주류 분석 방법입니다. 친수성 상호작용 크로마토그래피법(HILIC)은 N-당의 분리에 사용됩니다. PNGase F 효소의 반응을 통해 N-당이 방출됩니다. 이후, 방출된 당쇄를 2-아미노벤즈아마이드(2-AB)로 유도체화합니다. 이 유도체화는 다량의 샘플의 N-당을 분석할 수 있게 합니다. 유도체화된 N-당은 HILIC-UHPLC-MS로 검출됩니다. 마지막으로, 전문 소프트웨어를 사용하여 자동으로 구조 해석을 수행하여 검출 결과를 얻습니다. 이 방법은 N-당의 구조와 특성 연구에 효과적인 수단을 제공합니다. 얻어진 N-당 당형 및 당쇄 구조 해석 결과는 다음과 같이 전시됩니다.
그림3 샘플의 N-당 당형
그림4 샘플의 N-당 당형에 대응하는 당쇄 구조
*위의 내용은 질량분석 데이터를 소프트웨어로 해석하여 얻은 당형 및 당쇄 구조입니다.
일반적인문제
문제1: 올리고당 구조의 일반적인 표현 방식은 무엇입니까?
답변:올리고당 구조의 일반적인 표현 방식은:
문제2: 형광 검출기와 질량분석의 역할은 각각 무엇입니까?
답변:형광 검출기는 주로 형광 신호의 강도를 검출하는 데 사용되며, 정량 분석에 사용될 수 있습니다. 당화 분석에서 형광 검출기는 일반적으로 당쇄의 함량을 정량적으로 측정하는 데 사용됩니다. 이는 당쇄가 유도체화 표지 후 형광 특성을 가지며, 형광 신호의 강도가 당쇄 함량에 비례하기 때문입니다.
질량분석은 주로 분자의 질량과 구조 정보를 측정하는 데 사용됩니다. 당화 분석에서 질량분석은 당형을 결정하는 데 사용됩니다. 즉, 당쇄의 구성과 서열을 분석하고 수정 위치와 수정 효율을 결정합니다. 질량분석 기술을 통해 분자량, 탄수화물의 구성 및 수정 위치와 같은 당쇄의 중요한 매개변수 정보를 얻을 수 있습니다.
형광 검출기와 질량분석은 당화 분석에서 일반적으로 동시에 수집됩니다. 형광 검출기는 당쇄 함량의 정량 분석 정보를 제공하며, 질량분석은 당형의 구조 정보를 제공합니다. 이 두 가지 기술을 종합적으로 활용하여 당단백질의 당형과 비율을 결정할 수 있으며, 당화의 특성과 영향을 더 포괄적으로 이해할 수 있습니다.
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