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。     

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。     

丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及其生物学活性和功能

丙种免疫球蛋白是血清中重要的糖蛋白,在IgG Fc的297位天冬酰胺位点存在重要的糖基化,连接的糖链能维持IgG重链构像并调节Fc和FcγR结合能力,异常的糖链改变某些蛋白质的抗原特性,激活补体,介导炎症引起免疫失衡.多种疾病都可能伴有异常糖苷化或因缺少糖苷化酶引起.糖苷的功能结构研究已取得一定进展,进一步研究IgG的Fc段不同糖基化对IgG晶体结构及其生物学功能的影响将有助于设计新型生物制品.本文就近年来丙种免疫球蛋白Fc段糖基化及生物学活性与功能、糖蛋白寡糖链等研究进展作一综述.     

地衣霉素对细胞膜表面运铁蛋白受体功能的影响

应用抑制糖蛋白Ｎ－糖链合成的地衣霉素处理ＳＭＭＣ－７７２１人肝癌细胞,３Ｈ甘露糖掺入实验显示细胞膜表面糖蛋白Ｎ－糖链的合成受到显著抑制,但细胞膜表面运铁蛋白受体内吞再循环的过程无显明变化,进一步的研究表明受体与运铁蛋白的亲和力亦无改变,但细胞膜表面运铁蛋白受体数减少。结果提示用地衣霉素处理细胞后,在内质网合成的无Ｎ－糖链的运铁蛋白受体影响其运输到细胞膜表面表达。     

地衣霉素对细胞膜表面运铁蛋白受体功能的影响

应用抑制糖蛋白Ｎ－糖链合成的地衣霉素处理ＳＭＭＣ－７７２１人肝癌细胞,３Ｈ甘露糖掺入实验显示细胞表面糖蛋白Ｎ－糖链的合成受到显著抑制,但细胞膜表面运铁蛋白受体内吞再循环的过程无显明变化,进一步的研究表明受体与运铁蛋白的亲和力亦无改变,但细胞膜表面运铁蛋白受体数减少。结果提示用地衣霉素处理细胞后,在内质网合成的无Ｎ－糖链的运铁蛋白受体影响其运输到细胞膜表面表达。     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全N-连接糖链的富集和质谱解析

糖基化作为一种常见的蛋白质翻译后修饰,对蛋白质的空间结构、生物功能等具有重要的影响.解析糖蛋白糖链结构有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜富集血清中糖蛋白全N-连接糖链,并利用质谱技术对糖链结构进行分析的方法.根据糖蛋白及其糖链结构之间的分子质量差异,利用Millipore公司的10 ku超滤膜富集血清糖蛋白上酶解(PNGase F)释放的全N-连接糖链,并使用MALDI-TOF/TOF-MS解析糖链结构.通过该技术可以从血清中富集并鉴定到23种独特的N-连接的糖链结构,并且利用二级质谱进行了结构确认.该方法可以被用于从大量生物样本中富集糖蛋白全N-连接糖链,可以达到快速、高通量地解析糖蛋白N-连接糖链的目的.     

FcγRs功能研究及其对疫苗设计策略的启示

Fcγ受体(FcγRs)与免疫球蛋白Ig G Fc的特异作用介导了广谱的免疫学功能,并对天然免疫和适应性免疫产生影响。近些年的研究表明,免疫反应中Fc与FcγRs的相互作用是动态调节过程,由Ig G的亚型、Ig G Fc的糖链结构以及免疫细胞FcγRs的选择性表达决定。Ig G和免疫细胞共同决定了Fc和FcγRs结合的细胞特异性。现全面阐述FcγRs家族分子的生物学功能以及Fc与FcγRs的相互作用对疫苗设计策略所产生的深远影响。     

H7N2禽流感病毒HA的分离纯化及其糖链谱研究

血凝素(HA)是位于流感病毒囊膜表面的一种Ⅰ型跨膜糖蛋白,是流感病毒结合宿主细胞表面受体,介导病毒入胞的关键分子,也是中和抗体以及疫苗研制的重要靶标.HA表面糖基化与病毒毒力、感染宿主范围等密切相关,且其表面糖链变化会影响其结构与功能.然而目前关于流感病毒HA糖基化的研究主要集中在其糖基化位点上,而对于HA上详细的糖链结构知之甚少.本文应用禽流感病毒特异识别的唾液酸糖链(SAα2-3Gal)受体,制备特异的糖链磁性微粒复合物,进而从H7N2禽流感病毒中分离纯化HA,并采用SDS-PAGE及质谱技术进行鉴定.确定提取物系HA后,进一步利用凝集素芯片联合质谱技术研究禽流感病毒H7N2的HA表面糖型,结果显示H7N2禽流感病毒HA表面主要含有岩藻糖、半乳糖、N-乙酰半乳糖胺、甘露糖、N-乙酰葡糖胺等糖链结构,共获得16个糖链结构较为准确的寡糖,这些糖链可能与HA生物学功能相关.本研究有助于揭示禽流感病毒感染宿主的糖链作用机制,有助于设计制备针对HA相关的糖链疫苗.     

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.     

流感病毒识别糖链受体分子机制的研究进展

近年来,由于流感病毒(influenza virus)不可预测的局部流行和有可能引发全球大流行,其一直是研究的热点课题之一．流感病毒表面糖蛋白血凝素(hemagglutinin,HA)特异识别宿主细胞表面的糖链受体是流感病毒感染宿主、进而复制并继续传播的生物学基础．影响流感病毒宿主特异性的两个主要因素是HA自身的变化(包括基因突变、重组、糖基化位点数量和糖基化位置的变化)和宿主细胞表面糖链受体的变化(包括糖链受体的类型、分布和分子构象的改变)等．因此准确掌握这些信息有助于人们进一步加强对流感病毒的防控．本文主要从糖组学角度概述了流感病毒识别糖链受体的分子机制,重点介绍流感病毒宿主细胞表面糖链受体的研究进展．     

糖蛋白的糖形

糖蛋白的糖形王克夷（中国科学院上海生物化学研究所,上海２０００３１）关键词糖蛋白,糖形,结构和功能,结构和疾病在早年研究糖蛋白中糖链的结构时,已经发现不少糖蛋白中的糖链结构是不均一的,当时称为糖链结构的微观不均一性。随着糖生物学这一新分支学科的兴起,...     

糖蛋白过敏原N-糖链与过敏的相关性研究

糖蛋白是一种含有寡糖链的蛋白质,糖链与蛋白质之间以共价键相连。N-糖蛋白为常见过敏原之一,主要来源于食物、吸入物、昆虫毒素等,能够引起过敏反应。N-糖蛋白过敏原的N-糖链结构影响过敏原与IgE的结合,影响抗原提呈细胞（APC）对过敏原的识别和提呈。本文在介绍与过敏相关的N-糖蛋白、常见N-糖蛋白过敏原的N-糖链结构及与过敏相关的糖基化酶的基础上,进一步分析过敏原N-糖链影响过敏的机制,为临床预防与治疗过敏性疾病提供新的思路。     

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．     

七种二糖拟糖蛋白的制备及其在肝内源性凝集素组织定位中的应用

各种已知结构的糖蛋白是复合糖和糖结合蛋白研究中必需的工具。由于天然糖蛋白中糖链结构的复杂性和不均一性,不适宜作为研究的工具。人工合成拟糖蛋白(neoglycoproteins)为糖的结构和功能的研究及凝集素和其它糖结合蛋白的研究提供了重要工具,同时为内源性凝集素(endogenous lectin,EL)介导的糖蛋白——药物靶向治疗进一步临床使用提供了物质基础。本文报道以牛血清白蛋白(BSA)和     

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．     

基于超滤膜辅助的糖蛋白全O-连接糖链的富集和MALDI-TOF/TOF质谱结构解析

哺乳动物中约有50%以上的蛋白质都发生了糖基化修饰.连接在丝氨酸或苏氨酸上的O-连接糖链是常见的蛋白质糖基化修饰方式之一,其主要功能是维持与其连接的蛋白质部分的空间构象,保护其免受蛋白酶水解及覆盖某些抗原决定簇.糖链结构的解析有助于更清楚地认识糖蛋白及其功能.本研究建立了一种基于超滤膜辅助(FASP)富集细胞、血清和尿液中糖蛋白全O-连接糖链的方法,根据糖蛋白与其糖链结构之间的分子质量差异,利用10 KD超滤膜富集蛋白质样品中由β消除反应释放的全O-连接糖链,将糖链甲基化修饰后再使用MALDI-TOF/TOF-MS进行解析,同时利用二级质谱进行结构确认.通过上述方法可从标准糖蛋白mucin、细胞、血清和尿液样本中分别鉴定到83、29、33和85种O-连接糖链结构,利用该方法可以从复杂样品中富集和解析糖蛋白全O-连接糖链,实现快速、高效、高通量地解析糖蛋白O-连接糖链的目的.     

计算机辅助设计可溶性BLyS受体, eBCMA-Fc 融合蛋白及其在大肠杆菌中的表达

B 细胞成熟抗原 (BCMA)是 B淋巴细胞刺激因子(BLyS)的受体之一．它的胞外区与人IgG1 Fc的融合蛋白eBCMA-Fc,又称为诱饵受体,具有拮抗BLyS的活性．为了设计新的拮抗肽,基于BCMA和Fc的晶体结构,通过计算机图形学技术、分子模拟方法,建立了eBCMA-Fc融合蛋白的三维理论结构．利用均方根位移（root mean square distance, RMSD）对eBCMA-Fc融合蛋白与单体eBCMA、Fc构象差异进行分析．融合蛋白eBCMA-Fc中的eBCMA段与单体eBCMA的主链碳原子间RMSD值为0.036 nm,Fc段与单体Fc的主链碳原子间RMSD值为0.064 nm．结果表明,对比单体,融合蛋白eBCMA-Fc并未因eBCMA与Fc直接连接而发生构象的变化．分子对接方法显示,融合蛋白eBCMA-Fc中的BCMA与BLyS作用,而Fc扮演着稳定BCMA构象的支架作用．为进一步验证上述理论分析,构建eBCMA-Fc融合基因,并将载有eBCMA-Fc融合基因的原核表达质粒转化BL21 (DE3)菌、在细菌中表达．目的蛋白经蛋白A亲和柱纯化大约为36 kD,与理论预测值34 kD相近．免疫印迹表明抗人IgG抗体能够识别eBCMA-Fc融合蛋白．ELISA证实,eBCMA-Fc融合蛋白能够结合BLyS．随着eBCMA-Fc融合蛋白增加,结合BLyS的融合蛋白也相应增加．而对照人IgG,即使在高浓度条件下,也不结合BLyS．此外,eBCMA-Fc 融合蛋白能够抑制BLyS对B细胞肿瘤Daudi细胞的作用．这些研究为下一步设计和筛选BLyS拮抗肽提供了实验基础．     

糖基工程酵母表面呈现抗体库的构建及抗真菌β甘露糖型抗体的筛选

目的:通过构建糖基工程酵母表面呈现免疫抗体库,筛选与毕赤酵母表达的禽流感血凝素HA7结合的特异性抗体。方法:利用糖基工程毕赤酵母细胞膜锚定蛋白Sed将人Ig G的Fc段锚定在酵母表面,然后用毕赤酵母表达的HA7免疫小鼠,从小鼠脾脏细胞中扩增抗体轻重链可变区基因构建抗体转化锚定了Fc的糖基工程酵母,构建表面展示免疫抗体库,通过免疫磁珠法筛选与毕赤酵母表达的HA7特异性结合的抗体表达酵母,分析筛选该抗体的特异性结合靶点。结果:构建了多态性良好的抗体表达质粒库,转化糖基工程酵母后筛选得到特异性结合HA7的抗体呈现酵母,Western印迹分析发现该抗体只与糖基化的HA7结合而不与切除糖链后的HA7结合,说明抗体结合区域在HA7的糖链上,进一步实验发现该抗体不与α甘露糖型和哺乳动物复杂型糖型结合,通过β甘露糖苷酶切研究发现抗体结合靶点为酵母表达HA7糖链上的β甘露糖。结论:利用糖基工程酵母构建抗体库,筛选得获得了抗真菌β甘露糖的抗体,动物实验发现抗体具有中和活性。     

再循环抗体的研究进展

单克隆抗体因其与抗原结合具有高度特异性与强亲和力,已成为抗体药物研发的主要类型。但随着天然单克隆抗体的深入研究,它的诸多缺陷也浮出水面,如与抗原结合次数有限、带来非预期的抗体清除效应和抗原累积效应。人们不再局限于天然抗体的筛选,而是想通过改造提升抗体药物的药效。近年来,一类新型再循环抗体的问世,很好地解决了天然单克隆抗体发展的瓶颈。再循环抗体可以在胞外结合抗原,在细胞内与抗原解离,使抗体结合抗原次数最大化,减少抗原介导的抗体清除效应和抗体介导的抗原累积效应,并且再循环抗体可以通过进一步的Fc改造来加强与Fc受体的亲和力。文中综述了再循环抗体的研究进展,包括其特点、改造方法及展望。     

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。