背景:
科學(xué)研究表明,人體中存在的蛋白質(zhì)超過50%是以糖蛋白的形式存在。蛋白質(zhì)糖基化作為生物體內(nèi)最重要的蛋白質(zhì)翻譯后修飾形式之一,具有重要的生物學(xué)功能,不僅影響蛋白質(zhì)的空間構(gòu)象、生物活性、運(yùn)輸及定位等,而且還參與分子識(shí)別、細(xì)胞通信、細(xì)胞分化、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、免疫應(yīng)答等等在內(nèi)的各種重要生命活動(dòng)。在多種疾病,如腫瘤(FDA已批準(zhǔn)的用于癌癥疾病診斷和監(jiān)控的生物標(biāo)志物中大部分是糖蛋白)、神經(jīng)退行性疾病、心血管病、代謝性疾病、免疫性疾病及感染性疾病的發(fā)生發(fā)展中均伴隨著蛋白質(zhì)糖基化程度及糖鏈結(jié)構(gòu)異常的發(fā)生。此外,糖基化還顯著影響生物治療劑的生物活性、靶標(biāo)、運(yùn)輸、血清半衰期、清除率及受體識(shí)別等性質(zhì)。例如,重組促紅細(xì)胞生成素的藥代動(dòng)力學(xué)和效力受其糖基化狀態(tài)的嚴(yán)重影響,而單克隆抗體通過ADCC介導(dǎo)功效的能力受Fc區(qū)巖藻糖含量的影響,因此蛋白質(zhì)糖基化研究是繼核酸、蛋白質(zhì)之后生命科學(xué)中又一極具潛力的研究領(lǐng)域,具有重要理論及應(yīng)用意義。FDA要求所有類型的糖蛋白都需要進(jìn)行糖型分析。
肽N-糖苷酶F(PNGase F,EC 3.5.1.52)是從糖蛋白中特異性除去N-連聚糖的糖苷內(nèi)切酶,是一類重要的糖基化研究的工具酶,被廣泛用于治療性蛋白質(zhì)上N-連糖鏈位點(diǎn)、結(jié)構(gòu)信息及功能關(guān)系的研究。Rhinogen? PNGase F (Glycerol-free)是表達(dá)于大腸桿菌 BL21中的重組PNGase F,能夠?qū)⒔^大多數(shù)N-糖鏈(除含α-1,3連接的核心巖藻糖,常見于植物及昆蟲糖蛋白)完整地從其所連接的蛋白分子上釋放下來,可以在 N-連糖肽或糖蛋白的高甘露糖、雜合和復(fù)雜寡糖部分最內(nèi)側(cè)的 N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)和天冬酰氨殘基(Asn)之間進(jìn)行切割,釋放出完整的寡糖鏈,如圖1A。在釋放糖鏈的同時(shí)將氨基酸特征序列上的天冬酰胺殘基轉(zhuǎn)化為天冬氨酸殘基,其賦予蛋白質(zhì)+ 1Da質(zhì)量變化,如圖1B。它對(duì)多種底物具有高度活性,包括純化的糖蛋白和人血清糖蛋白的復(fù)合混合物。此外,由于不含甘油,在非變性條件下,酶與HPLC及質(zhì)譜工作流程環(huán)境兼容。連接到N-連寡糖的磷酸鹽,硫酸鹽和唾液酸基團(tuán)不影響N-糖鏈的釋放。
圖1A. PNGase F切割位點(diǎn)
圖1B. PNGase F釋放糖鏈的反應(yīng)機(jī)制[15]
產(chǎn)品包裝:
Rhinogen? Immobilized PNGase F,Microspin包裝規(guī)格如下:
目錄號(hào)
組成
QPF-101-A
1支
QPF-101-B
5支
QPF-101-C
10支
一支Immobilized PNGase F,Microspin可用于0.2mg糖蛋白的N-聚糖去除。
儲(chǔ)存體系:
產(chǎn)品儲(chǔ)存于20%乙醇中,不添加防腐劑。
配套試劑:
試劑
成分
10×Denaturing緩沖液
5%SDS, 0.4M DTT
10×Glyco緩沖液2
0.5M Sodium Phosphate (pH7.5 at 25°C)
10%NP-40溶液
10%NP-40
產(chǎn)品特性:
Rhinogen? Immobilized PNGase F,Microspin適用于蛋白質(zhì)組學(xué)及糖生物學(xué)研究中糖蛋白上N-連寡糖鏈的有效釋放,具有如下特性:
1. 高穩(wěn)定性:每批產(chǎn)品都經(jīng)過嚴(yán)格的質(zhì)量控制,以實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品批間穩(wěn)定性;
2. 高比活性:有效和完全的釋放N-連聚糖;
3. 與下游HPLC、質(zhì)譜兼容:不含甘油,酶切體系與HPLC及質(zhì)譜工作流程環(huán)境兼容。
保藏條件:
采用冰袋運(yùn)輸,收到產(chǎn)品后請立即將酶置于4℃,嚴(yán)禁凍存;配套試劑置于-20℃儲(chǔ)存。本品不含防腐劑,務(wù)必確保無菌操作取用,避免污染。
應(yīng)用:
1. 從糖肽及糖蛋白上釋放完整的N-連聚糖;
2. 表征蛋白質(zhì)是否糖基化;
3. 用于分子量檢測或晶體學(xué)研究時(shí)去糖基化蛋白質(zhì)的制備;
4. N-糖基化糖蛋白的結(jié)構(gòu)-功能研究;
5. 糖基化位點(diǎn)的確定。
PNGase F 去糖基化后得到什么產(chǎn)物? |
利用 Rhinogen? PNGase F(Glycerol-free)進(jìn)行糖蛋白去糖基化后,會(huì)釋放出完整的寡糖鏈,并在釋放糖鏈的同時(shí)將氨基酸特征序列上的天冬酰胺殘基轉(zhuǎn)化為天冬氨酸殘基。 |
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為什么蛋白被降解了?是否可以在 PNGase F 去糖基化反應(yīng)體系中加入蛋白酶抑制劑? |
蛋白酶會(huì)干擾去糖基化實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)處于變性狀態(tài)時(shí),它更容易被蛋白酶切割。下列蛋白酶抑制劑中的任何一種均可用于 Rhinogen? PNGaseF(Glycerol-free)去糖基化反應(yīng)體系中:抑肽酶 (終濃度 10μg/ml)芐脒(終濃度 1mM)胃蛋白酶抑制劑(終濃度 10μg/ml)亮肽素(終濃度 1μM)EGTA(終濃度 1mM)EDTA(終濃度 1mM)各種蛋白酶抑制劑建議配制成 1000×的濃縮母液,胃蛋白酶抑制劑溶解在甲醇溶液中,其余抑制劑均溶解在水中。 |
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PNGase F 在含有尿素的反應(yīng)體系中是否可以正常使用? |
有文獻(xiàn)報(bào)道,PNGase F在37℃條件下,在2.5M尿素溶液中可以穩(wěn)定24hr,在5M尿素溶液中可以保留40%的活性[16]。因此反應(yīng)體系中存在較低濃度的尿素可能不影響Rhinogen? Immobilized PNGase F,Microspin去糖基化的活性。 |
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對(duì)于天然糖蛋白,我應(yīng)該去除糖蛋白上的寡糖鏈? |
當(dāng)糖蛋白不用SDS變性時(shí),由于空間位阻效應(yīng)(二級(jí)和三級(jí)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)),Rhinogen? Immobilized PNGase F,Microspin相對(duì)很難到達(dá)寡糖鏈的切割位點(diǎn)。在酶用量固定的基礎(chǔ)上,更長的反應(yīng)時(shí)間有助于提高酶去除寡糖鏈的效率,但每種糖蛋白都有其特異性,必須根據(jù)實(shí)驗(yàn)或者經(jīng)驗(yàn)確定。 |
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表面活性劑是否會(huì)抑制外切糖苷酶/糖苷內(nèi)切酶活性? |
離子及非離子型表面活性劑在0.5-1.0%濃度范圍時(shí),大多數(shù)糖苷酶都不受或受到較小影響。但PNGase F、O-Glycosidase 及 β1 -4 Galactosidase 這3種酶會(huì)受SDS的抑制,必須加入1%終濃度的NP-40到反應(yīng)混合物中才能解除抑制。 |