[发明专利]识别糖肽中唾液酸的糖苷键的方法

说明书

从前体XIC的峰计算样品的唾液酸糖肽的一种或多种同分异构体中的同分异构体的分离时间。使用第一组和第二组的XIC，对分离时间处的第一组的产物离子强度求和从而产生第一和，并对分离时间处的第二组的产物离子强度求和从而产生第二和。计算第一和与第二和的比率。将分离时间处的比率与预定比率范围进行比较，每个预定比率范围对应于一次或多次从第一键和第二键的集合中进行的选择的组合。从在比较中发现与该比率匹配的组合中识别同分异构体的唾液酸与聚糖的一个或多个键。

相关申请

本申请要求于2020年7月8日提交的美国临时专利申请序列号63/049,157的权益，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本文的教导涉及操作串联质谱仪的电子捕获解离(ECD)装置以识别糖肽的一个或多个唾液酸键。更具体地，本文的教导涉及用于使用具有2-5eV的电子能量的ECD和多反应监测(MRM)前体离子到产物离子转变来识别糖肽的同分异构体的唾液酸与聚糖的一个或多个键的系统和方法。本文公开的系统和方法可以与处理器、控制器、微控制器或计算机系统(诸如图1的计算机系统)结合执行。

背景技术

唾液酸键背景

已知唾液酸复合糖在多种病理生理过程中发挥关键作用，包括病毒感染、胚胎发生、炎症、心血管疾病、癌症和神经发育。最常见的哺乳动物唾液酸包含N-乙酰神经氨酸(Neu5Ac)的不同键。这些键包括Neu5Ac-alpha(2,6)半乳糖(Gal)(以下称“α2,6”)和Neu5Ac-alpha(2,3)Gal(以下称“α2,3”)。确定α2,6和α2,3的相对丰度对于诊断刚刚描述的病理生理过程很重要。

α2,6和α2,3的N-聚糖或N-糖肽中的立体化学结构识别通常被报道为通过诸如毛细管电泳(CE)和离子迁移率(IMS)等分离技术进行。不幸的是，没有报道过通过常规蛋白质组学鸟枪法样品制备的非衍生糖肽的液相色谱耦合质谱分析(LC-MS)的任何方法。使用LC-MS和鸟枪法样品制备(非衍生糖肽)降低了实验复杂性并提高了整体样品通量。相反，生化识别在MS之前采用聚糖的键特异性唾液酸衍生化。换句话说，这些技术通常需要在质谱分析(MS)之前将聚糖化学地转化为衍生物。

例如，Reiding等人的“通过采用键特异性唾液酸酯化的MALDI-TOF-MS对蛋白质N-糖基化的高通量分析”(以下简称为“Reiding论文”)描述了一种用于唾液酸稳定化和基质辅助激光解吸/电离(MALDI)飞行时间(TOF)质谱分析(MS)的方法以研究糖基化。Reiding论文在乙醇中结合使用羧酸活化剂，以实现α2,6唾液酸的近乎完全乙酯化和α2,3变体的内酯化。换句话说，Reiding论文描述了聚糖在MS之前的乙酯化化学转化。

类似地，Zhao等人的“碰撞活化解离和电子捕获解离为支链全甲基化寡糖提供互补结构信息”(以下简称“Zhao论文”)描述了一种用于确认聚糖的序列、支链和键分配的方法。Zhao论文不涉及确定α2,6和α2,3键。然而，Zhao论文确实描述了使聚糖经历全甲基化以增加它们对碰撞活化解离(CAD)和电子捕获解离(ECD)的敏感性。换句话说，Zhao论文描述了聚糖在MS之前的全甲基化化学转化。对于这些聚糖，CAD和“热”ECD提供了互补结构信息。

因此，需要使用通过常规蛋白质组学鸟枪法样品制备的非衍生糖肽的LC-MS或LC-MS/MS来确定糖肽的唾液酸键α2,6和α2,3的丰度的系统和方法。

质谱分析技术背景

质谱仪通常与色谱或其他分离系统(诸如离子迁移率)耦合，以便从样品中识别和表征感兴趣的洗脱已知化合物。在这样的耦合系统中，洗脱溶剂被电离，并以被称为保留时间的特定的时间间隔从洗脱溶剂中获得一系列质谱。这些保留时间的范围从例如1秒到100分钟或更长。在保留时间测得的质谱的一系列离子强度形成色谱图，或提取离子色谱图(XIC)。