High-throughput site-specific N-glycoproteomics reveals glyco-signatures for liver disease diagnosis

       精准医学驱动的蛋白质组学研究近年来备受关注。糖基化作为最经典的蛋白翻译后修饰之一，其在多种过程中都发挥重要作用。基于完整N-糖肽的疾病蛋白质组学研究可以揭示蛋白质糖基化修饰在肿瘤的发生和发展过程中的动态变化，为未来开发针对糖基化修饰的肿瘤早期诊断试剂及治疗药物提供重要的研究思路与理论基础。

重点实验室陆豪杰团队建立了一种基于化学标记辅助HCD-pd-ETD质谱的高通量临床糖蛋白组研究方法High-throughput intact glycopeptides quantitation strategy (HTiGQs)。该方法通过等重同位素定量标签TMT的引入实现高通量的定量以及整体增加糖肽在HCD的碎裂效率，并创新的通过引入三级胺化学标签，增加糖肽的电荷数解决糖肽ETD的碎裂效率的问题，以及采用互补的质谱采集模式达到了对完整糖肽高通量，高准确性的定量研究。该方法一次质谱分析可以完成10例样品的同时采集，将传统方法的分析时间缩短了10倍；并且将糖肽的鉴定率提高了3倍，定量准确性高CV<20%， R²>0.99。利用该高通量的方法研究了中国人群中90例不同阶段肝病患者血清中IgG 的完整N-糖肽，一共鉴定到了313条IgG 完整N-糖肽，这是迄今为止IgG完整N-糖肽最大规模的数据集，并且也第一次绘制了肝脏疾病中IgG亚型特异和位点特异的糖基化修饰模式。检测到了在由HBV感染的肝炎发展到肝硬化再到肝癌过程中IgG N-糖基化动态变化，发现了具有高诊断能力的糖肽标志物IgG1-H3N5F1和IgG4-H3N4，并在另外45例样本中进行了靶向质谱的验证，实现了对不同肝病患者的区分，为肝病的早期诊断及精准药物治疗提供了重要的研究思路与理论基础。此外，该方法也被用于研究人血清的N-完整糖肽，仅从10 mL血清中检测到了约2000条完整糖肽，系统的表征了血清完整糖肽的高异质性特点，也揭示了血清中完整糖肽的分布规律。研究工作发表于Nat Sci Rev, 2022, https://doi.org/10.1093/nsr/nwac059

高通量位点特异性糖基化标志物筛选新方法