glykoproteomik

Glykoproteomik er et område inden for proteomik, der undersøger glykoproteiner og deres glykaner i biologiske prøver på et systemisk niveau. Glykosylation er en posttranslationel modificering, der findes primært som N-glykosylation og O-glykosylation og giver stor strukturel mangfoldighed samt funktionel regulering af proteiner. Glykanmønstre varierer mellem væv, celletyper og fysiologiske tilstande og kan være heterogene, så samme proteinkæde kan bære flere forskellige glykaner på forskellige sites.

Metoderne i glykoproteomik kombinerer prøverforberedelse, berigelse af glycopeptider eller glykaner og massespektrometri (MS). Berigelsesmetoder omfatter lectin-affinitet, hydrophilic interaction liquid chromatography (HILIC) og andre tilnærminger, som øger andelen af glycopeptider i analysen. Til MS-analyse anvendes LC-MS/MS med fragmenteringsteknikker som ETD (electron transfer dissociation) eller HCD (higher-energy collisional dissociation) for at få oplysninger om både glykan og peptid. For N-glykosylation er glykaner ofte frigjort enzymatisk med PNGase F, mens O-glykosylering ofte kræver kemiske metoder eller specifikke enzymer. Dataanalyse kræver glyko-specifikke databaser og software til at lokalisere glykosyleringssteder og bestemme struktur og kvantificere ændringer.

Anvendelserne inkluderer biomarkørforskning, sygdomsforståelse og kvalitetskontrol af biopharmaceuticals, hvor glycosylation påvirker proteinfunktion, stabilitet og immunrespons. Undersøgelser af glykoproteomik bidrager til udvikling af terapeutiske antistoffer og vacciner. Udfordringerne omfatter mikroheterogenitet, lavt forekommende glycopeptider og kompleksiteten i datatolkning samt behovet for standardisering og dokumentation af metoder.

Datakilder og ressourcer i feltet omfatter glyko-databaser og værktøjer som GlyConnect, UniCarb-DB, GlyGen og GlyCosmos, der understøtter identifikation, annotation og sammenligning på tværs af studier. Samlet set står glykoproteomik som et voksende område, der kombinerer avancerede analytiske teknikker og bioinformatik for at kortlægge glycosylationens rolle i sundhed og sygdom.