碱性氨基酸修饰的可控分离介质用于血清中唾液酸糖肽的精准富集与鉴定

The sialylation of proteins plays significant roles in carcinoma processes and the sialylation research will help make the early diagnosis. All kinds of the glycopeptides are enriched by the routine research methods, while the sialic-acid glycopeptides with low abundance and amount cannot be enriched due to the matrix interference. So further research of sialylation cannot be achieved.Two characters of hydrophilicity and electriferous property of the sialic-acid glycopeptides give us the enlightenment. Based on the characters, basic amino acid modified accurate enrichment medium can be prepared. The specific accurate enrichment method can be built. At last, this method will be applied to the sialylation research in serum and the research foundation of carcinoma mechanism can be supported.

血液中蛋白的唾液酸糖基化状态与人体的癌症疾病密切相关，开展唾液酸糖基化研究将有利于疾病的早期诊断。然而常规糖基化研究是先将所有类型的糖肽进行富集，再进行糖基化分析。唾液酸化糖肽作为糖肽中具有特殊结构的一类糖肽，同时具有亲水性、带电性。若采用常规糖肽富集方法，会导致低含量唾液酸糖肽产生选择性差、回收率低等问题，影响对唾液酸糖基化的进一步研究。因此需要发展具有高选择性的精准富集材料与方法。本项目以唾液酸糖肽为研究对象，结合其结构特性，发展以碱性氨基酸修饰的唾液酸糖肽精准富集材料，建立有特色的精准富集方法，解决低丰度唾液酸糖肽的富集难题。最后将方法应用于正常与肝癌病人血清酶解液中唾液酸糖肽的精准富集与鉴定中，实现全面、精准的唾液酸糖基化分析，为癌症发生发展等生命过程的研究提供方法基础和技术支持。

血液中蛋白的唾液酸糖基化状态与癌症密切相关，开展唾液酸糖基化研究将有利于疾病的早期诊断。唾液酸化糖肽作为糖肽中具有特殊结构的一类糖肽，同时具有亲水性、带电性。若采用常规糖肽富集方法，会导致低含量唾液酸糖肽产生选择性差、回收率低等问题，影响对唾液酸糖基化的进一步研究。因此需要发展具有高选择性的精准富集材料与方法。本项目针对上述难点问题，开展了如下3个方面研究：1. 在碱性氨基酸材料设计与制备方面，项目执行人首先发展了基于硅烷化与环氧开环结合的材料制备方法，通过调控优化制备工艺中的各项参数，成功制备了基于组氨酸修饰的高选择性富集材料；其次，项目执行人基于可逆加成-断裂链转移聚合（RAFT）反应的特点，利用带有精氨酸结构的单体制备了仿生聚合物富集材料；2. 在唾液酸糖肽富集方法学方面，项目执行人在基于已发展的组氨酸修饰富集材料和仿生聚合物材料，展开了系列唾液酸糖肽富集方法的深入研究与优化，实现了唾液酸糖肽的高选择性富集，无论是在模拟复杂样品体系中还是实际样品中都表现出极高的选择性、可重复性、高回收率等；3. 在实际样品人血清唾液酸糖基化研究方面，项目执行人结合前期开发的材料与方法，成功完成正常人与肝癌病人血清中唾液酸糖基化的鉴定分析，实现了糖基化位点与糖链结构的同时定量，为肝癌病人的临床诊断提供有力支持。此外，针对人血清中抗体IgG的糖基化定量问题，发展了新型定量方法，可以实现人血清中抗体IgG的相对定量。值得一提的是，2020年新冠疫情肆虐，项目执行人利用已发展的带有精氨酸结构的仿生聚合物富集材料，针对新冠病毒刺突蛋白的唾液酸化及糖基化进行了分析与鉴定，为深入解析新冠病毒刺突蛋白的结构组成提供了丰富的信息。