[发明专利]蛋白质和细胞的聚糖分析

说明书

本发明提供了用于对复杂溶液进行聚糖分析的方法和组合物，该复杂溶液包括生物样品中的蛋白质和细胞。该方法包括制备用于捕获蛋白质和细胞以进行多重分析的基底。可以通过抗体阵列、培养或直接沉积来捕获细胞和蛋白质。本发明进一步涉及蛋白质和细胞聚糖分析在诊断和筛选疾病状态和疾病进展中的用途。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年6月1日提交的美国临时专利申请号62/679,202的优先权，该临时专利申请的内容通过引用将其整体并入本文。

关于联邦政府赞助的研究或开发的声明

本发明是在国家癌症研究所(National Cancer Institute)提供的资助号R21CA225474下的政府支持下进行的。美国政府对本发明拥有一定的权利。

背景技术

已知细胞表面和分泌蛋白的N-连接糖基化的变化发生在许多癌症中。事实上，这些聚糖通常介导癌细胞与其环境之间的相互作用。几乎每种目前使用的癌症生物标记要么是糖蛋白(诸如癌胚抗原(CEA))，要么是聚糖本身(诸如CA-19-9)。然而，由于糖蛋白质组学固有的困难，要推导出蛋白质和该蛋白质上的聚糖的同一性，大多数糖蛋白生物标记测定要么仅靶向蛋白质本身(诸如CEA的情况)，要么仅靶向聚糖本身(其是CA-19-9的情况)。最近的工作表明，特定蛋白质上的特定聚糖可以作为癌症的生物标记，并且通常它们是比单独的蛋白质更好的标记。然而，获得这种聚糖信息是费力和困难的。

目前，对单个蛋白质或大型蛋白质库(诸如血清或尿液)中的聚糖进行检查，其中获得了聚糖信息，但丢失了蛋白质信息。因此，折衷方案是可以获得具有聚糖附着位点的逐个分析的几个蛋白质的聚糖信息，或者可以获得蛋白质或聚糖组的数据(但不能同时获得两者)。试图解决此问题的一种方法是使用抗体凝集素阵列。在这种情况下，针对特定蛋白质的抗体被点在玻璃载玻片上，所捕获的糖蛋白上的聚糖被糖结合蛋白(凝集素)询问。虽然这些数据确实为特定结构基序提供了证据，但它并没有对蛋白质的聚糖多样性提供真正的见解，也没有提供真正的结构信息。

仍然需要一种方法来传递复杂溶液中特定糖蛋白的结构聚糖信息。本发明满足此需要。

发明内容

在一个方面，本发明提供了一种用于对至少一个样品进行聚糖分析的方法，该方法包括以下步骤：提供具有用多种抗体点样的表面的基底；在封闭溶液中孵育该基底；在至少一个样品中孵育该基底；用酶促释放溶液对该基底进行喷雾；以及通过质谱扫描该基底以检测和鉴定聚糖的存在。

在一个实施方案中，该至少一个样品包含至少一种蛋白质溶液。在一个实施方案中，该至少一个样品包含至少一个细胞群。在一个实施方案中，在用酶促释放溶液对基底进行喷雾的步骤之前，将该至少一个细胞群在固定和漂洗剂中孵育。在一个实施方案中，该固定和漂洗剂选自：福尔马林、卡诺氏溶液(Carnoy’s solution)、多聚甲醛、基于乙醇的固定剂和基于聚乙二醇的固定剂。

在一个实施方案中，基底是玻璃或塑料显微镜载玻片或多孔板。在一个实施方案中，封闭溶液是血清。在一个实施方案中，血清是在PBS和去污剂中的1％BSA。在一个实施方案中，用包含3×PBS浴和1×水浴的洗涤步骤除去封闭溶液。在一个实施方案中，该至少一个样品在室温下在潮湿室中孵育两小时。在一个实施方案中，酶促释放溶液包含PNGase F。

在一个实施方案中，质谱选自：基质辅助激光解吸/电离成像傅里叶变换离子回旋共振(MALDI-FTICR)质谱、基质辅助激光解吸/电离飞行时间(MALDI-TOF)质谱、扫描微探针MALDI(SMALDI)质谱、红外基质辅助激光解吸电喷雾电离(MALD-ESI)质谱、表面辅助激光解吸/电离(SALDI)质谱、解吸电喷雾电离(DESI)质谱、二次离子质谱(SIMS)质谱和简易敞开式声波喷雾电离(EASI)质谱。在一个实施方案中，扫描步骤之前是用MALDI基质材料对基底进行喷雾的步骤。在一个实施方案中，MALDI基质溶液选自：2,5-二羟基苯甲酸、α-氰基-4-羟基肉桂酸、芥子酸、1,5-二氨基萘和9-氨基吖啶。