IgG糖基化与疾病相关性研究进展

免疫球蛋白G(IgG)是抗体的核心组成分子,是具有糖基化修饰的重要血清糖蛋白。糖基化修饰结构影响IgG与Fc受体或补体C1q结合,进而影响IgG的生物活性及生物学功能。IgG糖基化修饰的系统研究将拓展对其在免疫过程中效应功能的理解,是肿瘤免疫学及抗体药物开发领域的关注点。现从IgG糖基化修饰、IgG糖链的生物学功能及其与不同疾病的相关性、N-糖链分析方法和抗体糖基化工程四个方面进行综述,为进一步探究IgG糖基化与疾病调控机制以及通过改造IgG糖基化修饰进而改善治疗性抗体治疗效果等提供理论参考。     

IgG Fc糖链与功能的关系及疫苗接种的调节作用

免疫球蛋白G(immunoglobulin G,Ig G)是免疫系统的重要成分,是B细胞产生的糖蛋白,糖基化位点位于Fc段第297位氨基酸天冬酰胺上。糖链组成具有不均一性,末端组分变化可以影响抗体功能,并受多种因素的调节,如疫苗接种可以调节Fc段糖链修饰,进而影响抗体与Fc受体或补体的结合,从而对抗体的功能产生影响。本文就Ig G Fc糖链的组成、糖链与功能的关系、疫苗接种对糖链修饰的调节及对功能的影响作一综述。     

蛋白质的糖基化作用分类及相关数据库

真核细胞中的许多蛋白质是糖蛋白,其寡糖链以共价键连接到特定的氨基酸残基上。糖蛋白糖链的生物学功能是通过糖链对蛋白质功能的修饰、糖缀合物糖链与蛋白质的识别来实现的,糖基化是生物体最常见最主要的蛋白质修饰作用之一。糖链结构及其功能和调控的复杂性制约了其研究的速度,随着生物信息学的快速发展,糖生物学领域的数据库和预测软件也脱颖而出,该文介绍糖基化作用和糖生物学领域的数据库与预测软件。     

胃癌相关糖蛋白糖链谱的研究进展

胃癌是一类高发病率和高死亡率的恶性肿瘤.研究表明,癌前感染与胃癌的发生发展过程始终伴随着蛋白糖基化的异常.例如在癌前感染阶段糖蛋白糖链发挥的作用:在感染阶段,幽门螺杆菌(Helicobacter pylori,H.pylori)吸附导致的唾液酸化路易斯X抗原的上调,增强了H.pylori的吸附作用使其在胃部定殖并诱发持续的炎症反应;在慢性胃炎和肠上皮化生阶段唾液酸化的Tn抗原表达上调.胃癌发生发展过程中涉及到了血清、组织、细胞中的蛋白糖基化的改变,如核心岩藻糖基化N-糖链表达的下调,β1,6-连接的N-乙酰葡糖胺分支型N-糖链的增加,以及细胞黏附分子糖基化的改变.本文综述了胃癌相关糖蛋白糖链研究的最新进展,阐述了糖基化在胃癌的发生发展中发挥的重要作用及其作为胃癌早期生物标志物与药物靶点的潜在临床应用价值.     

人肝癌细胞系的糖蛋白质组学研究

糖基化是最重要的蛋白质翻译后形式之一,糖基化蛋白的糖链部分影响着蛋白质的折叠和稳定性以及其生物学功能.许多恶性肿瘤组织与正常组织相比已显示出蛋白质糖基化的差异.采用蛋白质组学分析方法结合先进的糖蛋白荧光染色技术,研究了正常人肝细胞系(ChangLiver)和人肝癌细胞系(Hep3B)糖蛋白糖基化的差异.首先用细胞裂解法提取细胞总蛋白质,进行双向电泳(2-DE),然后用pro-QEmerald488糖蛋白荧光染料进行糖蛋白染色,得到两种细胞系糖基化蛋白表达谱,经2-DE分析软件Dymension分析2-DE图像,比较糖蛋白的糖基化程度,并对糖基化蛋白进行质谱鉴定.结果显示正常人肝细胞表达(74±2)个(n=3),而人肝癌细胞系表达(78±3)个糖蛋白(n=3).两者匹配的糖蛋白质点31个,Hep3B表达而ChangLiver不表达的糖蛋白质点47个,ChangLiver表达而Hep3B不表达的糖蛋白质点43个.两种细胞系糖基化程度存在明显差异,与正常人肝细胞相比,肝癌细胞发生糖基化改变的糖蛋白有25个,其中糖基化水平上调的有10个,下调的有15个,质谱鉴定出12个发生糖基化改变的糖蛋白.这些结果显示蛋白质糖基化改变可能在肝癌的发生和发展中起一定作用.     

激活补体试验检测静注人免疫球蛋白Fc段生物学活性的优化

优化激活补体试验的条件,完善静注人免疫球蛋白Fc段生物学活性的检测方法。方法采用补体活化经典途径的原理,分别探讨致敏红细胞密度和贮存时间对人免疫球蛋白Fc段生物学活性检测结果的影响;比较手工法和微孔板分光光度法检测Fc段生物学活性的检测结果。结果在致敏红细胞A541 nm=1.3和致敏红细胞贮存5 d时,检测结果较稳定。微孔板分光光度法检测优于手工法。结论完善了人免疫球蛋白Fc段生物学活性的检测方法,检测结果准确、重复性好。     

自然杀伤细胞免疫功能相关糖结合蛋白的研究进展

自然杀伤(NK)细胞是固有免疫系统的重要组成,其作为抵抗病原体和癌变细胞的第一道机体防线,通过释放穿孔素、颗粒酶等介导的细胞毒作用杀伤靶细胞.随着糖组学的飞速发展,大量研究报道糖基化异常往往与细胞的病变相关,这为免疫学研究及疾病的治疗策略提供了全新的研究角度.NK细胞作为固有免疫系统的主要效应细胞之一,其活性及功能受细胞表面糖基化修饰及相关糖结合蛋白(例如siglec、selectin及galectin)的影响较大,siglec通过与肿瘤细胞表面上调的唾液酸化糖链结合以抑制NK细胞活化,selectin与其配体相互作用促进NK细胞的免疫功能,galectin结合β-半乳糖苷介导NK细胞免疫进程.因此,本文从糖组学的角度概述与NK细胞免疫功能相关的糖结合蛋白及与其相互作用糖链的最新研究进展,并且讨论了病变过程中糖结合蛋白异常对肿瘤进程的影响,以及其在疾病治疗策略方面的应用前景.     

糖链及其蛋白质糖基化

基因和蛋白质是生物统一性的重要标志,而糖链则是生物多样性最重要的标志分子。糖基化作为蛋白质翻译后重要的修饰方式,有其重要的生物学意义。本文综述了糖链的结构、功能及其蛋白质糖基化的类型、影响因素、表达系统等相关问题。     

N-糖基化位点鉴定方法和非经典N-糖基化序列

蛋白质的N-糖基化修饰是生物体调控蛋白质在组织和细胞中的定位、功能、活性、寿命和多样性的一种普遍的翻译后方式。N-糖基化位点是理解糖链功能的重要前提之一。应用新的糖蛋白、糖肽富集技术和质谱技术,科学家们在不同组织中完成了对N-糖基化位点的鉴定。此外,不同于经典三联子的N-糖基化序列的发现使人们对N-糖基化过程的认识向纵深发展。     

多聚免疫球蛋白受体（pIgR）在粘膜免疫中的重要功能

多聚免疫球蛋白受体（pIgR）属于Ⅰ型跨膜糖蛋白,可与多聚免疫球蛋白A和多聚免疫球蛋白M特异性结合,通过穿胞转运,将它们从上皮细胞基底侧膜转运到顶膜,并最终分泌到外分泌液中去. 在此过程中,多聚免疫球蛋白受体的细胞外段被水解,释放出与多聚免疫球蛋白A或多聚免疫球蛋白M相结合的细胞外段（又称为分泌成分）. 分泌成分是sIgA分子的重要组成部分,直接参与sIgA的粘膜防御功能,而且在被动粘膜免疫中也有重要作用. 多聚免疫球蛋白受体通过介导细胞内多聚免疫球蛋白的转运,可以在粘膜的腔面阻止病原体粘附,在上皮细胞内中和病毒,也可以将固有层内的抗原分泌出去. 因此,多聚免疫球蛋白受体的有效分泌是多聚免疫球蛋白发挥粘膜防御功能的必要条件. 但在某些情况下,该受体也可以介导微生物对上皮屏障的入侵. 多聚免疫球蛋白受体是高度 N -糖基化的,其分子中独特的糖链结构,可能与受体的穿胞转运、sIgA在粘膜的正确定位,以及抗原对上皮细胞的粘附有关. 多聚免疫球蛋白受体和分泌成分参与的多重分子机制,使它们在粘膜免疫中起着举足轻重的作用.     

细胞膜表面糖链结构与肿瘤转移的关系

连接在天冬酰胺上的N-糖链,连接在丝氨酸和苏氨酸上的O-糖链,连接在丝氨酸上的糖胺聚糖,连接在脂类物质上的糖脂等糖基化修饰在真核细胞表面普遍存在,并调节了细胞的各种功能,它们不仅参与生命活动中正常的生理生化活动,而且于疾病的发生发展密不可分。肿瘤细胞表面糖基异常化,如糖链在表达水平上的差异以及特殊糖链结构的出现,均与肿瘤细胞的侵袭和转移有密切关系。本综述主要介绍了肿瘤细胞糖基化的改变:一些主要的糖基化结构如β1,6分支和唾液酸的表达的增加会使某些肿瘤细胞的迁移能力增强。同时对引起这种变化的作用机制进行了介绍,提出一些潜在的抗肿瘤研究靶点,为肿瘤糖生物学的深入研究提供参考。     

异源表达系统中蛋白质糖基化

糖基化作为真核细胞中最为广泛的蛋白翻译后修饰方式,对糖蛋白的分泌、怕性、代谢等有重要的作用。大多数药用蛋白均为糖蛋白。近年来,在糖生物学功能的研究,糖形的精确分析,以如期化生物合成的调控等方面,人们已取得巨大进步,本文主要探讨了不同异源表达系统中糖基化的优缺点。     

凝集素芯片技术检测糖蛋白方法的建立及初步应用

建立了凝集素芯片技术检测糖蛋白的方法,对实验条件进行了优化,应用凝集素芯片初步检测分析了Chang?蒺s liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白糖链构成．将凝集素ConA、GNA固定于环氧化修饰的玻片表面,用Cy3标记标准糖蛋白RNaseB,利用凝集素识别特异糖链的原理建立凝集素芯片检测糖蛋白的方法．摸索出最佳封闭剂是含1% BSA的磷酸缓冲液,最佳孵育时间及温度为3 h和室温,最佳孵育缓冲液为含1% BSA和0.05% Tween-20的磷酸缓冲液,并用甘露糖抑制实验验证了凝集素芯片结合的特异性．用包含10种凝集素的芯片,成功解析了标准糖蛋白RNaseB、Fetuin的糖链构成,证实了凝集素芯片检测糖蛋白糖链的可行性．最后用凝集素芯片初步检测分析了Chang?蒺s liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白糖链构成,发现 Chang's liver正常肝细胞总蛋白中的糖蛋白可能有多价 Sia或GlcNAc、terminalα-1,3 mannose、GalNAc、Galβ-1,4GlcNAc这些糖链结构的存在．蛋白质糖基化是一种重要的翻译后修饰,它在微生物感染、细胞分化、肿瘤转移、细胞癌变等生命活动中起着重要作用,因此近年来蛋白质的糖基化研究受到广泛的重视,但由于缺乏一种简便、快速、高通量的检测手段,蛋白质糖基化修饰的研究发展缓慢．凝集素芯片技术的出现实现了对糖蛋白的快速、准确、高通量的检测 分析．     

综述: 卵巢癌生物标志物的糖链谱研究进展

糖类抗原125(CA125)被认为是卵巢癌诊断的“金标准”,但在临床应用中普遍存在着特异性不高的问题．肿瘤形成和发展过程中常伴有糖基化修饰异常和糖链结构的改变,不同的肿瘤具有特异的异常糖链结构．近年来,借助凝集素芯片、多重质谱分析等糖蛋白组学和糖组学研究技术,发现不同来源CA125的O-糖链和N-糖链结构存在着明显的微观不均一性,以这些特征性糖链结构为标志物,可以显著提高CA125对卵巢癌的诊断特异性．在过去的10年,研究者们除对CA125糖链结构和糖基化模式做了深入的研究外,还利用糖组的研究方法,直接对来自卵巢癌患者血液、体液(腹水、囊泡液等)中糖蛋白的糖链做了精细的结构解析,结果显示,可有效鉴别卵巢癌患者和健康志愿者的特异性N-糖链结构,有可能成为灵敏度高和特异性好的卵巢癌生物标志物．卵巢癌生物标志物研究发展的总趋势是从传统的对蛋白质的定性和定量研究,逐步转向于对标志物糖基化修饰和特异性糖链结构的鉴定以及定量分析．本文从糖组学的视角,对卵巢癌标志物糖组学的研究现状及发展趋势进行了综述和展望．     

hsRAGE-IgG Fc融合蛋白的表达及其生物学活性

将编码人可溶性晚期糖基化终产物受体-免疫球蛋白G Fc段(hsRAGE-IgG Fc)融合蛋白的DNA片段克隆到大肠杆菌表达载体pET-20b中,构建重组表达质粒,转化大肠杆菌Rosetta(DE3)并表达。SDS-PAGE分析表明其表达形式为包涵体,相对分子质量约为66kDa,表达量占菌体总蛋白的38.4%。经复性后,获得纯度为96.6%的融合蛋白,得率约为29.5mg/L。经Western印迹法鉴定,该融合蛋白可与sRAGE抗体产生阳性反应。同时,hsRAGE-IgG Fc融合蛋白可以显著抑制晚期糖基化终产物(AGE)引起的ECV-304细胞NF-κB p65表达的上调,其活性与hsRAGE相似。     

采用多种抗原测定静注人免疫球蛋白(pH4)中抗体Fc段生物学活性的初探

目的初步探讨采用多种抗原测定静注人免疫球蛋白(IVIG)(pH4)中抗体的Fc段生物学活性,了解IVIG中抗体的Fc段生物学活性。方法采用补体活化的经典途径中免疫复合物激活补体的方法,将不同浓度的麻疹病毒、风疹病毒、乙肝表面抗原(HBsAg)、破伤风类毒素、脑膜炎球菌P64k外膜蛋白和白喉类毒素6种抗原分别致敏人O型血红细胞形成红细胞-抗原结合物;然后,6种致敏红细胞分别与IVIG孵育,与特异性抗体形成红细胞-抗原-抗体复合物;最后,此复合物与补体反应,在541 nm波长处读取吸光值,并绘制溶血反应动力学曲线,分别计算IVIG中针对上述6种抗原IgG的Fc段生物学活性。采用此方法,用6种抗原致敏的红细胞测定IVIG的Fc段生物学活性10次,验证此方法的重复性。结果麻疹病毒、风疹病毒、HBsAg、破伤风类毒素和脑膜炎球菌P64k外膜蛋白致敏的红细胞分别与供试品和补体反应后,测定的溶血反应动力学曲线较平缓,而白喉类毒素致敏的红细胞与供试品和补体反应后,测定的溶血反应动力学曲线下降明显,呈典型的"S"型曲线。计算结果显示,IVIG中针对此六种抗原的抗体Fc段生物学活性相对于参考品均大于80%。Fc段生物学检测方法重复性较好。结论采用多种抗原分别致敏红细胞,可以用来检测IVIG中多种抗体的Fc段生物学活性,为深入了解IVIG制品中的多种抗体的Fc段生物学活性奠定了基础。     

酵母表达人源化糖蛋白研究进展

与人体天然复杂型糖蛋白相比,使用酵母生产的药用蛋白带有高甘露糖型N-糖链。这一差异在临床应用中产生了许多不良影响。目前,可以通过消除酵母特有的内源糖基化反应,引入哺乳动物细胞中的一系列糖基转移酶及转运蛋白对酵母糖基化路径进行改造,从而使其表达出人源化的复杂型N-聚糖。本文介绍了酵母N-糖基化特点、糖基化不均一性,综述了近年来利用基因工程改造酵母N-糖基化路径获得特定的人源N-连接糖蛋白以及使用内切糖苷酶生产人源糖蛋白的研究进展,并且对存在的问题及今后的发展前景进行了讨论。     

免疫球蛋白糖链结构异常和自身免疫性疾病

免疫球蛋白在人体体液免疫中发挥巨大作用,而其均为糖蛋白.免疫球蛋白中与蛋白质相连的寡糖链结构及组成对其功能有很大影响,当寡糖链糖基化异常时,可导致一些自身免疫性疾病.从IgA肾病和类风湿性关节炎的结构基础、分子机制、酶学基础、临床意义等方面对这两类自身免疫性疾病的发病机制与糖基化异常之间的密切相关性予以详细论述,为这两类疾病在临床上建立一种特异、灵敏的血清学检测方法提供了理论基础,开辟了一条新途径.     

糖蛋白的研究进展

糖蛋白是由糖链与多肽链以多种形式共价修饰而形成的一类重要生理活性物质.糖蛋白在生物体内种类繁多,分布广泛,具有重要的功能.糖蛋白的性质及功能和糖链的结构有关,因此糖蛋白中糖链的结构及作用机制研究成为生物学基础理论的课题之一.就近年来糖蛋白研究中糖蛋白样品的提取分离、糖链释放及结构分析的技术方法及研究领域作了简要介绍.     

Man8GlcNAc2糖基化的酿酒酵母菌株的构建

酿酒酵母糖蛋白的N-糖基化经过高尔基体的修饰后形成聚合度约150-200的甘露寡糖,高尔基体N-糖基化的糖基转移酶Mnn1p和Och1p在甘露寡糖的形成过程中起关键作用。通过同源重组置换敲除了酵母中的MNN1和OCH1基因阻断高尔基体N-糖基化修饰,分离纯化了mnn1 och1突变株中的N-糖蛋白,糖酰胺酶PNGaseF酶解释放的N-糖链经过2-氨基吡啶衍生后,利用HPLC和MALDITOF/MS结合的方法分析了突变株糖蛋白上的N-糖链。结果显示mnn1 och1突变株中的糖蛋白的N-糖链为结构单一的糖链,分子量为1794.66,推测为Man8GlcNAc2。