本机自上而下质谱揭示聚糖在蛋白质低聚物中的作用

许多蛋白质包含糖分子(聚糖)的模式，并由几个聚集的亚基组成。这种糖基化和寡聚化对蛋白质功能具有决定性影响，在生物制药开发中必须加以考虑。

在AngewandteChemie杂志上，一个英国团队介绍了一种基于天然自上而下质谱(MS)的方法，可用于分析各种治疗性激素和细胞因子中糖基化和寡聚化之间的相互作用。

在传统MS中，分子分解成片段，但原生MS可以检测与聚糖结合的折叠蛋白质寡聚体。在自上而下的方法中，低聚物随后通过气相解离分离并测量。在最后一步中，气相裂解用于分离和分析聚糖。

因此，对于给定的蛋白质复合物，可以确定存在的单体和低聚物的比例——无论是在生物体中还是在一批药物中——以及出现了哪些不同的糖基化模式和数量。

牛津大学(英国)的CarolV.Robinson和DiWu专注于位于两个亚基之间界面的聚糖，它们可以在低聚反应中发挥重要作用。他们将测量结果与基于解离亚基计算的理论模型进行了比较。这使得可以得出关于聚糖的稳定作用的结论。

他们研究的治疗性糖蛋白之一是干扰素-β(IFN-β)，这是一种抗炎细胞因子，用于治疗多发性硬化症等疾病。IFN-β1a形成不对称同型二聚体。MS分析表明，单体和二聚体的大多数主要形式都是糖基化的。然而，对于这种细胞因子，二聚化与糖基化状态无关。

肿瘤坏死因子-α(TNF-α)是一种炎症细胞因子，情况有所不同。中和TNF-α的基于抗体的生物药物用于自身免疫性疾病，例如类风湿性关节炎、克罗恩病和牛皮癣。TNF-α是一种同源三聚体，在每个亚基的界面上有一个聚糖。MS分析和使用破坏三聚化的小分子进行的实验表明聚糖显着稳定了TNF-α三聚体。

Robinson和Wu还研究了促卵泡激素(FSH，follitropin)，一种由α和β亚基组成的异二聚体。基于促卵泡激素α的药物用于生育治疗。该团队在α亚基上发现了聚糖的异常分布。这些聚糖中的一种与β亚基广泛相互作用，并且明显参与二聚化的调节。

通过天然自上而下的MS实验获得的知识可以帮助定制治疗性蛋白质中的聚糖，以提高其稳定性和有效性。