蜂窝状仿生膜材料的制备及其在蛋白质糖基化分析中的应用

发布时间：2020-08-01 19:46

【摘要】：利用质谱法对糖蛋白质组学进行研究时,需要对样品进行预处理以消除非糖肽的干扰并提高糖肽检测的效率。尽管亲水相互作用色谱(HILIC)已经被应用于富集糖基化肽,但其中不少材料有较大的空间位阻使糖肽难以与之结合,并且具有成本高和亲水基团难以高密度修饰等困难。针对这些问题本文使用廉价且高亲水性的壳聚糖,发展出两种新型的HILIC大孔材料用于对糖基化肽进行高选择性、高灵敏度和广泛性的富集。(1)蜂巢结构壳聚糖仿生薄膜:通过冷冻干燥法制备出1 mm厚的具有蜂窝状大孔的仿生蜂窝壳聚糖膜(BHCM)作为HILIC糖肽富集材料。使用该材料富集来自免疫球蛋白G(IgG)的胰蛋白酶消化物,IgG和牛血清白蛋白(BSA)消化物的混合物,并与商业材料ZIC-HILIC进行比较。该仿生膜可以从IgG消化物中鉴定多达32个N-糖肽,表现出高灵敏度(50 fmol)、高回收率(93.3%)和广泛的适用性。可以从摩尔比低至1/500的IgG/BSA酶解混合物中高选择性的富集糖基化肽段,证实了该材料具有优异的糖肽富集效率。此外,从2μL人血清样品中鉴定到来自146个糖基化蛋白质的400条独特糖肽的270个独特的N-糖基化位点。并且从30μg去糖基化的胎球蛋白弹性蛋白酶消化物中鉴定到278条独特的O-糖肽的48个独特的O-糖基化位点。这些结果表明,所制备的仿生薄膜在糖蛋白质组学中样品预处理方面具有很大的潜力。(2)壳聚糖负载COF薄膜:共价有机骨架(covalent organic frameworks,COFs)是一类具有有序结构和高结晶度的新型多孔有机聚合物,其中有机结构单元通过强共价键连接。提供高表面积的COF在吸附领域引起了很多关注。目前关于COF粉末制成的多级孔整体材料的报道很少。本文将一种三甲基间苯三酚和草二酰肼制成的COF负载在壳聚糖薄膜内,使其成为具有大孔和介孔的多级孔薄膜,并成功应用于糖肽富集和铜离子吸附。
【学位授予单位】：西北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：O629.7;Q811;TB383.2
【图文】：

翻译后修饰,O-糖基化,类型,蛋白质糖基化

西北大学硕士学位论文，如图 1-2 所示。其中 N-糖基化（N-glycosylation）和 O-糖基化（O-glycosylation）究最为广泛的两种蛋白质糖基化。

翻译后修饰,糖基化蛋白,连接方式,类型

不同类型的糖基化蛋白及其连接方式

示意图,示意图,天线,核心

N-糖链都具有五糖核心结构如图1-3 所示，根据核心外侧糖链剩余部分的连接情况不同可分为高甘露糖型、复合型和杂合型三类；根据核心外围糖链分支的数目也可分为二天线、三天线和四天线等，如图 1-4 所示。图 1-3 糖链 N-连接示意图Fig. 1-3 Schematic illustration of N-linked glycopeptides图 1-4 不同的类型 N-连接糖肽Fig. 1-4 Different types of N-linked glycopeptides

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