| Literature DB >> 29404022 |
Xue Sun1, Lei Tao1, Lin Yi1, Yilan Ouyang1, Naiyu Xu1, Duxin Li1, Robert J Linhardt2, Zhenqing Zhang1.
Abstract
The glycosylation of proteins is responsible for their structural and functional roles in many cellular activities. This work describes a strategy that combines an efficient release, labeling and liquid chromatography-mass spectral analysis with the use of a comprehensive database to analyze N-glycans. The analytical method described relies on a recently commercialized kit in which quick deglycosylation is followed by rapid labeling and cleanup of labeled glycans. This greatly improves the separation, mass spectrometry (MS) analysis and fluorescence detection of N-glycans. A hypothetical database, constructed using GlycResoft, provides all compositional possibilities of N-glycans based on the common sugar residues found in N-glycans. In the initial version this database contains >8,700 N-glycans, and is compatible with MS instrument software and expandable. N-glycans from four different well-studied glycoproteins were analyzed by this strategy. The results provided much more accurate and comprehensive data than had been previously reported. This strategy was then used to analyze the N-glycans present on the membrane glycoproteins of gastric carcinoma cells with different degrees of differentiation. Accurate and comprehensive N-glycan data from those cells was obtained efficiently and their differences compared corresponding to their differentiation states. Thus, the novel strategy developed greatly improves accuracy, efficiency and comprehensiveness of N-glycan analysis.Entities:
Keywords: Gastric carcinoma cells; Glycomics; Glycoproteins; Hypothetical database; N-glycan
Year: 2017 PMID: 29404022 PMCID: PMC5686862 DOI: 10.1016/j.jpha.2017.01.004
Source DB: PubMed Journal: J Pharm Anal ISSN: 2214-0883
Fig. 1Work flow chart of development of N-glycans analysis strategy.
Fig. 2(A) Total ion chromatogram (TIC) and (B) fluorescent chromatogram of labeled N-glycans released from IgG. The assignments of each peak are shown in Fig. 3 B.
Fig. 3Total ion chromatogram (TIC) of the labeled N-glycans released from four standard proteins. (A) TIC of N-glycans from fetuin; (B) TIC of N-glycans from IgG; (C) TIC of N-glycans from lactoferrin; and (D) TIC of N-glycans from ribonuclease B.
N-glycans found in standard proteins.
| Protein | ||||
|---|---|---|---|---|
| Observed in this work | References | References | References | |
| IgG from porcine serum | [3;4;0;0;1][3;4;1;0;1][3;2;4;1;1][4;4;0;0;1][4;3;0;0;1][4;4;1;0;1][4;3;1;0;1][4;2;4;1;1][5;4;0;0;1][5;4;1;0;1][5;3;0;1;1][5;4;0;1;1][5;2;3;0;2][5;2;4;2;1][6;4;0;1;1] | [3;4;1;0;1][4;4;1;0;1][4;5;1;0;1][5;4;1;0;1][5;5;1;0;1] [ | [3;4;1;0;1] | [3;3;0;0;1] |
| [4;4;1;0;1] | [4;3;0;0;1] | |||
| [5;4;1;0;1] | [4;3;1;0;1] | |||
| [ | [4;4;1;0;1] | |||
| [5;4;1;0;1] | ||||
| [ | ||||
| Fetuin from fetal bovine serum | [3;3;0;1;1][4;2;0;0;1][4;3;0;1;1][4;4;0;1;1][4;2;4;2;1][5;2;0;0;1][5;4;0;0;1][5;3;0;1;1][5;4;1;0;1][5;3;4;3;1][5;4;0;1;1][5;4;1;1;1][5;4;0;2;1][5;4;1;2;1][5;4;0;3;1][6;2;0;0;1][6;3;0;0;1][6;5;0;4;1][6;4;0;0;1][6;3;0;1;1][6;5;4;0;1][6;4;1;0;1][6;4;2;0;1][6;5;1;2;1][6;4;1;1;1][6;4;0;1;1][6;5;0;3;1][6;5;0;2;1][6;4;0;2;1][6;5;1;3;1][6;5;1;4;1][6;5;0;5;1][7;2;0;0;1][7;4;1;0;1][7;6;0;4;1][8;2;0;0;1][9;2;0;0;1] | [5;4;0;1;1][5;4;0;2;1][6;5;0;1;1][6;5;0;2;1][6;5;0;3;1][6;5;0;4;1] | [5;4;0;2;1] | [5;4;0;2;1] |
| [6;5;0;3;1] | [6;5;0;3;1] | |||
| [ | [6;5;0;4;1] | [6;5;0;4;1] | ||
| [ | [ | |||
| Lactoferrin from bovine milk | [3;4;0;0;1][3;6;0;0;1][3;4;0;1;1][3;6;1;0;1][4;4;0;0;1][4;4;1;0;1][4;5;0;0;1][5;2;0;0;1][5;3;0;0;1][5;4;0;0;1][5;4;0;1;1][6;2;0;0;1][6;3;0;1;1][6;5;0;3;1][7;2;0;0;1][7;3;0;0;1][8;2;0;0;1][9;2;0;0;1] | [3;4;0;0;1][4;4;0;0;1] [4;3;0;0;1][5;2;0;0;1] [5;3;0;0;1][6;2;0;0;1][6;3;0;0;1][7;2;0;0;1][8;2;0;0;1][9;2;0;0;1] | [5;2;0;0;1] | [6;2;0;0;1] |
| [6;2;0;0;1] | [7;2;0;0;1] | |||
| [7;2;0;0;1] | [8;2;0;0;1] | |||
| [ | [8;2;0;0;1] | [5;4;0;1;1] | ||
| [9;2;0;0;1] | [5;4;1;1;1] | |||
| [4;4;0;0;1] | [5;4;1;2;1] | |||
| [4;5;0;0;1] | [5;4;0;2;1] | |||
| [5;4;0;0;1] | [ | |||
| [ | ||||
| Ribonuclease B from bovine pancreas | [5;2;0;0;1][5;4;0;0;1][5;4;1;0;1][6;2;0;0;1][7;2;0;0;1][8;2;0;0;1][9;2;0;0;1] | [5;2;0;0;1][6;2;0;0;1] | [5;2;0;0;1] | [5;2;0;0;1] |
| [7;2;0;0;1][8;2;0;0;1] | [6;2;0;0;1] | [6;2;0;0;1] | ||
| [9;2;0;0;1] [ | [7;2;0;0;1] | [7;2;0;0;1] | ||
| [8;2;0;0;1] | [8;2;0;0;1] | |||
| [9;2;0;0;1] | [9;2;0;0;1] | |||
| [ | [ | |||
Note: The value of water was fixed as 1.
Fig. 4Total ion chromatogram (TIC) of labeled N-glycans released from the membrane proteins of three different subtypes of gastric cancer cells. (A) Overlaid chromatograms; (B) TIC of labeled N-glycans from AGS cells; (C) TIC of labeled N-glycans from SGC-7901; and (D) TIC of labeled N-glycans from NCI-N87.
Fig. 5MS spectra of special glycans observed in GC cells.