ونحن نشكر نغوين د. ل. لتصحيح التجارب المطبعية المخطوط ومناقشات مثمرة. وعلاوة على ذلك، ونحن نشكر ديرنيدي ياء وحاء زاي نغوين لمساعدتنا في إعداد الفيديو تبادل لإطلاق النار. وقتل معظم مشاهد الفيديو في مختبرات تاوبر ر. ونشكر أيضا معهد ماكس بلانك الغروية والواجهات، وعلى إعطائنا حرية الوصول إلى مرفق الكتلي بهم. وأيد RH DFG (برومواجي).

الكتاب ليس لها علاقة بالكشف عن.

إذا كان يتم تحليل المشتقات مانك مركباً كيميائيا، مانبروب ومانبوت عبر الطيف الكتلي، ينبغي تحديد ذروة الجماعي الصحيح فقط لكل العينات. ولذلك، يمكن افتراض المنتجات بدرجة نقاء لأكثر من 99%. تم الكشف عن كميات صغيرة من Neu5Gc، التي عادة ما لم يتم العثور على الخلايا البشرية29، في كسور غشا?...

حمض اللعابي هو أحادي التي ترد عادة في تيرميني عدم الحد من جليكوكونجوجاتيس، مثل ن-و يا--جليكانس أو جليكوليبيدس. من بين جميع السكريات الأحادية، قد الحامض اللعابي بعض الخصائص الكيميائية الفريدة. أنها العمود الفقري ذرة ج 9، مجموعة كاربوكسيليك في موقف C-1، ديبروتوناتيد ومشحونة سلبا وبالتالي تحت الظروف الفسيولوجية، ووظيفة أمينية في موقف C-5. على الرغم من أن ما يزيد على 50 طبيعيا متغيرات حامض اللعابي اتسمت بتاريخ1، الشكل السائد للحامض اللعابي وجدت في البشر حمض ن-أسيتيلنيورامينيك (Neu5Ac). ثدييات أخرى أيضا مقادير أعلى من N-جليكوليلنيورامينيك الحمضية (Neu5Gc)2،3.
نظراً لموقعها المكشوفة في جليكوكونجوجاتيس، وحمض اللعابي تشارك في عدد كبير من مستقبلات-يجند التفاعلات، مثلاً، ملزمة تعتمد هيماغلوتينين فيروس الإنفلونزا إلى الخلايا المضيفة4. حانمه حامض اللعابي مع الوظائف البيولوجية الهامة، وبخاصة أثناء امبريوجينيسيس وفي الجهاز العصبي، حمض بوليسياليك. حمض بوليسياليك بوليمر ليصل إلى 200 ألفا 2، 8-ترتبط اللعابي الأحماض. الناقل البروتين الرئيسي لحمض بوليسياليك هو جزيء التصاق الخلايا العصبية (نكام). التعبير حمض بوليسياليك ينظم الملكية لاصقة من نكام في هذا التعبير حمض بوليسياليك يقلل الالتصاق ويزيد اللدونة مع الجهاز العصبي5.
سوف تؤثر التغييرات في التعبير عن الحامض اللعابي (بولي) في نهاية المطاف العديد من التفاعلات البيولوجية المختلفة. يمكن استخدام هذا لدراسة العمليات المعروفة اللعابي حمض تعتمد على مستوى جزيئي، للكشف عن التفاعلات جليكوكونجوجاتي الرواية، أو استكشاف النهج العلاجية الممكنة. وهناك أساليب مختلفة المتاحة التي يمكن أن يكون التضمين التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية، على سبيل المثال في المعاملة مع الحامض اللعابي محددة جليكوسيداسيس (سياليداسيس)، تثبيط الإنزيمات المشاركة في التركيب الحيوي الحامض اللعابي6 ،،من78، أو هدمت أو تغيير التعبير عن إنزيم رئيسي من الحامض اللعابي الحيوي9.
هو أسلوب تنوعاً آخر تعدل التعبير الحامض اللعابي MGE (الهندسة الأيضية المعروف أيضا oligosaccharide، وزارة التربية والتعليم). هنا، تعامل مع مشتقات مانك غير الطبيعية التي تتحمل تعديلات C2 الأمينية الخلايا أو الأنسجة، أو حتى الحيوانات. يجري السلائف جزيئات للحامض اللعابي، بعد امتصاص الخلوية، النظير مانك هذه الأحماض اللعابي يستقلب إلى غير الطبيعي أحادي الاتجاه ويمكن التعبير عنها في جليكوكونجوجاتيس سياليلاتيد. الخلايا تعامل مع مشتقات مانك تحمل الاليفاتيه C2-التعديلات، مثل مانبروب أو مانبوت، إدراج حمض ن-بروبيونيلنيورامينيك (Neu5Prop) أو حمض--بوتانويلنيورامينيك ن(Neu5But) في جليكوكونجوجاتيس على10 , 11-باستخدام المجموعات الوظيفية التي أدخلت إلى C2-موقف مانك، ويمكن أن يقترن الأحماض اللعابي غير الطبيعية التي تحدث، مثلاً، عن طريق ربط شتاودنغر أو سيكلواديشن الكن أزيد، مع الأصباغ الفلورية، وبالتالي تصور على سطح الخلية12.
التعبير عن هذه الأحماض اللعابي غير الطبيعي له تأثيرات مثيرة للاهتمام في العديد من العمليات البيولوجية، بما في ذلك التهابات الممرض والالتصاق والهجرة للخلايا السرطانية والتصاق الخلايا عامة، فضلا عن الأوعية الدموية والتمايز (للمراجعة انظر: راتيل et al. 13)-من المثير للاهتمام، MGE مع ن-اشيل تعديل مانوسامينيس يمكن أيضا أن تتداخل مع التعبير عن حمض بوليسياليك. حمض بوليسياليك تم إنشاؤه بواسطة بوليسياليلترانسفيراسيس مختلفة اثنين (ST8SiaII و ST8SiaIV). وقد ثبت، تحول دون أن بوليسياليلترانسفيراسي ST8SiaII بالسلائف حمض اللعابي غير طبيعية، مثل مانبروب أو مانبوت،من1415. وباﻹضافة إلى ذلك، وقد ثبت في الخلايا البشرية نيوروبلاستوما أن تطبيق مانبروب أو مانبوت كما يقلل من سياليليشن في مجموع15.
MGE مع N-اشيل تعديل مانوسامينيس هو وسيلة سهلة لتطبيق الأسلوب الذي تم استخدامه بنجاح، ليس فقط في الثدييات وثقافة الخلية البكتيريا بل أيضا في جميع الحيوانات من مختلف الأنواع، مثل ايليجانس كاينورهابديتيس16، الزرد17، أو الفئران18،19،،من2021. خصوصا المشتقات ماناك تحمل التعديلات الاليفاتيه، بما في ذلك مانبروب ومانبوت، ماما السامة للخلايا، حتى في تركيزات ميليمولار في خلية ثقافة متوسطة أو بلازما الدم. وعلاوة على ذلك، فسهلة نسبيا لتوليف.
هنا، يمكننا تقديم تفاصيل عن كيفية استخدام MGE مع ن-أسيتيل تعديل مانوسامينيس. أولاً، يتم شرح التوليف الكيميائي لاثنين من المشتقات مانك الأكثر استخداماً في هذا المجال، مانبروب ومانبوت،. وبعد ذلك، نعرض كيف يمكن تطبيق MGE في تجربة في فيفو . وكمثال على ذلك، اختير خط الخلية نيوروبلاستوما كيلي لإثبات انخفاض التعبير عن حانمه بوليسياليك الغربية لطخة بعد العلاج مع مشتقات مانك. الأحماض اللعابي غير طبيعية على سطح الخلية كمياً من [هبلك] وكذلك تحليل عبر الطيف الكتلي.

<table><tbody><tr><td>Cells</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>92110411</td><td></td></tr><tr><td>RPMI medium</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>R8758</td><td></td></tr><tr><td>75 ml tissue culture flasks</td><td>Greiner</td><td>690175</td><td></td></tr><tr><td>48-well plates</td><td>Corning</td><td>3548</td><td></td></tr><tr><td>FCS</td><td>PAA</td><td>A15-102</td><td></td></tr><tr><td>Pen/Strep</td><td>Gibco</td><td>15140-122</td><td></td></tr><tr><td>Trypsine</td><td>Gibco</td><td>15400-054</td><td></td></tr><tr><td>EDTA</td><td>Roth</td><td>X986.1</td><td></td></tr><tr><td>Tris</td><td>Serva</td><td>37190.03</td><td></td></tr><tr><td>SDS</td><td>Roth</td><td>2326.2</td><td></td></tr><tr><td>SDS-PAGE equipment (tanks, glassware etc., machine</td><td>VWR</td><td>SDS Gel/Blot</td><td></td></tr><tr><td>Acrylamide</td><td>Roth</td><td>3019.1</td><td></td></tr><tr><td>Protein ladder</td><td>Fisher Scientific</td><td>267620</td><td></td></tr><tr><td>Nitrocellulose</td><td>GE Healthcare</td><td>10600002</td><td></td></tr><tr><td>Ponceau red</td><td>Roth</td><td>5938.2</td><td></td></tr><tr><td>Milk powder</td><td>Roth</td><td>T145.3</td><td></td></tr><tr><td>ECL</td><td>Millipore</td><td>WBLUF 0500</td><td></td></tr><tr><td>0.5 ml Centrifugal Filter Unit with 3 kDa membrane</td><td>Merck-Millipore</td><td>UFC500324</td><td></td></tr><tr><td>15 mL centrifuge tubes</td><td>Sigma-Aldrich (Corning)</td><td>CLS430791-500EA</td><td></td></tr><tr><td>2-Mercaptoethanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M6250-10ML</td><td></td></tr><tr><td>2-Propanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34965-1L</td><td>HPLC gradient grade</td></tr><tr><td>4,5-Methylenedioxy-1,2-phenylenediamine dihydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>D4784-50MG</td><td></td></tr><tr><td>48 well, flat bottom tissue culture plate</td><td>Sigma-Aldrich (Corning)</td><td>CLS3548-100EA</td><td></td></tr><tr><td>50 mL centrifuge tubes</td><td>Sigma-Aldrich (Corning)</td><td>CLS430829-500EA</td><td></td></tr><tr><td>Acetonitrile</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>34967-1L</td><td>HPLC gradient grade</td></tr><tr><td>Aprotinin from bovine lung</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A1153-10MG</td><td>lyophilized powder, 3-8 TIU/mg solid</td></tr><tr><td>Butyryl chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>109614-250G</td><td></td></tr><tr><td>C18 RP column</td><td>Phenomenex</td><td>00F-4435-E0</td><td>110 &amp;Aring;, 3 &amp;micro;m particle size, 4.6 x 150 mm</td></tr><tr><td>D-Mannosamine hydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>M4670-1G</td><td></td></tr><tr><td>Dulbecco`s Phosphate Buffered Salt Solution</td><td>PAN Biotech</td><td>P04-36500</td><td></td></tr><tr><td>Ethylenediaminetetraacetic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>E9884-100G</td><td></td></tr><tr><td>Formic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>56302-50ML-GL</td><td></td></tr><tr><td>Hydrochloric acid solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>H1758-100ML</td><td>36.5-38.0%, in water</td></tr><tr><td>Leupeptin</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>L2884-10MG</td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Carl-Roth</td><td>T169.2</td><td>HPLC gradient grade</td></tr><tr><td>N-Acetyl-D-mannosamine</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A8176-250MG</td><td></td></tr><tr><td>N-Acetylneuraminic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>A0812-25MG</td><td></td></tr><tr><td>N-Glycolylneuraminic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>G9793-10MG</td><td></td></tr><tr><td>Phenylmethanesulfonyl fluoride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P7626-250MG</td><td></td></tr><tr><td>Propionyl chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>P51559-500G</td><td></td></tr><tr><td>Safe-Lock Tubes, 1.5 mL, amber (light protection)</td><td>Eppendorf</td><td>30120191</td><td></td></tr><tr><td>Safe-Lock Tubes, 1.5 mL, colorless</td><td>Eppendorf</td><td>30120086</td><td></td></tr><tr><td>Sodium bisulfite solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>13438-1L-R-D</td><td>40%, in water</td></tr><tr><td>Sodium chloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>746398-500G-D</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>795429-500G-D</td><td></td></tr><tr><td>Sodium hydroxide solution</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>319511-500ML</td><td>1.0 M, in water</td></tr><tr><td>Sodium methoxide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>164992-5G</td><td></td></tr><tr><td>Trifluoroacetic acid</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T6508-100ML-D</td><td></td></tr><tr><td>Tris hydrochloride</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>T5941-100G</td><td></td></tr><tr><td>Trypsin 0.25 %/EDTA 0.02 % in PBS</td><td>PAN Biotech</td><td>P10-019100</td><td></td></tr><tr><td>Water</td><td>Carl-Roth</td><td>T905.1</td><td>HPLC gradient grade</td></tr><tr><td>Silica Gel 60</td><td>Carl-Roth</td><td>9779.1</td><td></td></tr><tr><td>HPLC</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ESI-MSD-System</td><td>Agilent</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

metabolic glycoengineering of sialic acid using n-acyl-modified mannosamines

حمض اللعابي (سيا) مكوناً هاما جداً من جليكوكونجوجاتيس، مثل ن-و يا--جليكانس أو جليكوليبيدس. نظراً لموقعها في تيرميني الحد من غير اليغو-والسكريات، فضلا عن الخصائص الكيميائية الفريدة، وحمض اللعابي تشارك في العديد من التفاعلات يجند مستقبلات مختلفة. عن طريق تعديل التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية، سيتأثر وبالتالي التفاعلات تعتمد على الحامض اللعابي. وهذا يمكن أن يكون مفيداً للتحقيق في التفاعلات تعتمد على الحامض اللعابي ولديه القدرة على التأثير على بعض الأمراض بطريقة مفيدة. عن طريق التمثيل الغذائي جليكونجينيرينج (MGE)، يمكن أن يكون التضمين التعبير عن الحامض اللعابي على سطح الخلية. هذه الوثيقة، خلايا أو أنسجة الحيوانات كامل حتى يتم التعامل مع تعديل C2 مشتقات N-أسيتيلمانوساميني (مانك). هذه السكريات الأمينية تعمل كجزيئات السلائف حمض اللعابي ولذلك إلى الأنواع الحامض اللعابي المقابلة وأعربت عن جليكوكونجوجاتيس. تطبيق هذا الأسلوب ينتج تأثيرات مثيرة للاهتمام على مختلف العمليات البيولوجية. على سبيل المثال، فإنه يمكن إجراء تخفيض جذري في التعبير عن حمض بوليسياليك (بوليسيا) في تعامل الخلايا العصبية، ومما يؤثر على نمو الخلايا العصبية والتمايز. وهنا نعرض التوليف الكيميائي لاثنين من المشتقات الأكثر شيوعاً-أسيلمانوساميني تعديل C2 N، N-بروبيونيلمانوساميني (مانبروب) فضلا عن ن-بوتانويلمانوساميني (مانبوت)، وكذلك إظهار كيف أن هذه غير الطبيعية ويمكن تطبيق السكريات الأمينية في خلية ثقافة التجارب. التعبير عن الأنواع المعدلة الحامض اللعابي كمياً من كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء ([هبلك]) وكذلك تحليل عبر الطيف الكتلي. يتم توضيح آثار على التعبير حمض بوليسياليك عبر وصمة عار الغربية استخدام جسم حمض بوليسياليك متاحة تجارياً.

ويرد في الشكل 2تشروماتوجرامس [هبلك] من الفلورسنت المسمى Neu5Ac، ومعايير Neu5Gc. باستخدام الأسلوب هو موضح هنا، المسمى DMB Neu5Gc عادة التيس بين 7-9 دقيقة شطف وقت، و DMB-Neu5Ac بين 10-12 دقيقة. عدة قمم أصغر في chromatogram تظهر عادة بين 2-6 دقيقة. وتمثل هذه القمم DMB الممتص ورد فعل وسيطة<s...

Watch this Scientific Journal Video about Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines at JoVE.com

Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

حمض اللعابي وحدة أحادي نموذجية الموجودة في جليكوكونجوجاتيس. أنها تشارك في عدد كبير تفاعلات الجزيئية والخلوية. هنا نقدم طريقة لتعديل التعبير الحامض اللعابي سطح الخلية باستخدام جليكونجينيرينج الأيضية مع مشتقات N-أسيتيلمانوساميني.

جليكونجينيرينج الأيض حمض اللعابي استخدام N-الأسيل-تعديل مانوسامينيس

Sialic acid (Sia) is a highly important constituent of glycoconjugates, such as N- and O-glycans or glycolipids. Due to its position at the non-reducing ...

metabolic-glycoengineering-sialic-acid-using-n-acyl-modified

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

12.6K Views.  LMU München. حمض اللعابي وحدة أحادي نموذجية الموجودة في جليكوكونجوجاتيس. أنها تشارك في عدد كبير تفاعلات الجزيئية والخلوية. هنا نقدم طريقة لتعديل التعبير الحامض اللعابي سطح الخلية باستخدام جليكونجينيرينج الأيضية مع مشتقات N-أسيتيلمانوساميني.

Video: Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design efficacious vaccines carriers. Nanoparticle-based platforms can prolong the persistence of vaccine antigens, which could improve vaccine immunogenicity1. Several biodegradable polymers have been studied as vaccine delivery vehicles1; in particular, polyanhydride particles have demonstrated the ability to provide sustained release of stable protein antigens and to activate antigen presenting cells and modulate immune responses2-12.
The molecular design of these vaccine carriers needs to integrate the rational selection of polymer properties as well as the incorporation of appropriate targeting agents. High throughput automated fabrication of targeting ligands and functionalized particles is a powerful tool that will enhance the ability to study a wide range of properties and will lead to the design of reproducible vaccine delivery devices.
The addition of targeting ligands capable of being recognized by specific receptors on immune cells has been shown to modulate and tailor immune responses10,11,13 C-type lectin receptors (CLRs) are pattern recognition receptors (PRRs) that recognize carbohydrates present on the surface of pathogens. The stimulation of immune cells via CLRs allows for enhanced internalization of antigen and subsequent presentation for further T cell activation14,15. Therefore, carbohydrate molecules play an important role in the study of immune responses; however, the use of these biomolecules often suffers from the lack of availability of structurally well-defined and pure carbohydrates. An automation platform based on iterative solution-phase reactions can enable rapid and controlled synthesis of these synthetically challenging molecules using significantly lower building block quantities than traditional solid-phase methods16,17.
Herein we report a protocol for the automated solution-phase synthesis of oligosaccharides such as mannose-based targeting ligands with fluorous solid-phase extraction for intermediate purification. After development of automated methods to make the carbohydrate-based targeting agent, we describe methods for their attachment on the surface of polyanhydride nanoparticles employing an automated robotic set up operated by LabVIEW as previously described10. Surface functionalization with carbohydrates has shown efficacy in targeting CLRs10,11 and increasing the throughput of the fabrication method to unearth the complexities associated with a multi-parametric system will be of great value (Figure 1a).

In this article, a high throughput method is presented for the synthesis of oligosaccharides and their attachment to the surface of polyanhydride nanoparticles for further use in targeting specific receptors on antigen presenting cells.

الإنتاجية العالية لتخليق الكربوهيدرات وFunctionalization النانوية Polyanhydride

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Profiling Anti-Neu5Gc IgG in Human Sera with a Sialoglycan Microarray Assay

Cells are covered with a cloak of carbohydrate chains (glycans) that is commonly altered in cancer and that includes variations in sialic acid (Sia) expression. These are acidic sugars that have a 9-carbon backbone and that cap vertebrate glycans on cell surfaces. Two of the major Sia forms in mammals are N-acetylneuraminic acid (Neu5Ac) and its hydroxylated form, N-glycolylneuraminic acid (Neu5Gc). Humans cannot produce endogenous Neu5Gc due to the inactivation of the gene encoding cytidine 5&#39;monophosphate-Neu5Ac (CMP-Neu5Ac) hydroxylase (CMAH). Foreign Neu5Gc is acquired by human cells through the dietary consumption of red meat and dairy and subsequently appears on diverse glycans on the cell surface, accumulating mostly on carcinomas. Consequently, humans have circulating anti-Neu5Gc antibodies that play diverse roles in cancer and other chronic inflammation-mediated diseases and that are becoming potential diagnostic and therapeutic targets. Here, we describe a high-throughput sialoglycan microarray assay to assess such anti-Neu5Gc antibodies in the human sera. Neu5Gc-containing glycans and their matched pairs of controls (Neu5Ac-containing glycans), each with a core primary amine, are covalently linked to epoxy-coated glass slides. We exemplify the printing of 56 slides in a 16-well format using a specific nano-printer capable of generating up to 896 arrays per print. Each slide can be used to screen 16 different human sera samples for the evaluation of anti-Neu5Gc antibody specificity, intensity, and diversity. The protocol describes the complexity of this robust tool and provides a basic guideline for those aiming to investigate the response to Neu5Gc dietary carbohydrate antigen in diverse clinical samples in an array format.

A sialoglycan microarray assay can be used to evaluate anti-Neu5Gc antibodies in human sera, making it a potential high-throughput diagnostic assay for cancer and other chronic inflammation-mediated human diseases.

التنميط المضادة لل Neu5Gc مفتش في المصل البشري مع سيالوغليكان ميكروأري الفحص

Cells are covered with a cloak of carbohydrate chains (glycans) that is commonly altered in cancer and that includes variations in sialic acid (Sia) ...

Behavior

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are commonly found on human glycoproteins. To achieve the desired structural diversity, the strategy began with the chemo-enzymatic synthesis of three kinds of oligosaccharyl fluoride modules, followed by their stepwise &#945;-selective glycosylations at the 3-O and 6-O positions of the mannose residue of the common core trisaccharide having a crucial &#946;-mannoside linkage. We further attached the N-glycans to the surface of an aluminum oxide-coated glass (ACG) slide to create a covalent mixed array for the analysis of hetero-ligand interaction with an HIV antibody. In particular, the binding behavior of a newly isolated HIV-1 broadly neutralizing antibody (bNAb), PG9, to the mixture of closely spaced Man5GlcNAc2 (Man5) and 2,6-di-sialylated bi-antennary complex type N-glycan (SCT) on an ACG array, opens a new avenue to guide the effective immunogen design for HIV vaccine development. In addition, our ACG array embodies a powerful tool to study other HIV antibodies for hetero-ligand binding behavior.

Chemo-enzymatic Synthesis of N-glycans for Array Development and HIV Antibody Profiling

A modular approach to the synthesis of N-glycans for attachment to an aluminum oxide-coated glass slide (ACG slide) as a glycan microarray has been developed and its use for the profiling of an HIV broadly neutralizing antibody has been demonstrated.

توليف الكيماوي الانزيمية من N-جليكانس للتنمية الصفيف وأضداد الفيروس التنميط

We present a highly efficient way for the rapid preparation of a wide range of N-linked oligosaccharides (estimated to exceed 20,000 structures) that are ...

Chemistry

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having multifarious bioactivities. Although chemical O-glycosylation is a commonly beneficial strategy to synthesize disaccharide nucleosides, the preparation of substrates such as glycosyl donors and acceptors requires&#160;tedious protecting&#160;group manipulations and a purification at each synthetic step. Meanwhile, several research groups have reported that boronic and borinic esters serve as a protecting or activating group of carbohydrate derivatives to achieve the regio- and/or stereoselective acylation, alkylation, silylation, and glycosylation. In this article, we demonstrate the procedure for the regioselective O-glycosylation of unprotected ribonucleosides utilizing boronic acid. The esterification of 2&#39;,3&#39;-diol of ribonucleosides with boronic acid makes the temporary protection of diol, and, following O-glycosylation with a glycosyl donor in the presence of p-toluenesulfenyl chloride and silver triflate, permits the regioselective reaction of the 5&#39;-hydroxyl group to afford the disaccharide nucleosides. This method could be applied to various nucleosides, such as guanosine, adenosine, cytidine, uridine, 5-metyluridine, and 5-fluorouridine. This article and the accompanying video represent&#160;useful (visual) information for the O-glycosylation of unprotected nucleosides and their analogs for the synthesis of not only disaccharide nucleosides, but also a variety of biologically relevant derivatives.

Regioselective O-Glycosylation of Nucleosides via the Temporary 2',3'-Diol Protection by a Boronic Ester for the Synthesis of Disaccharide Nucleosides

Here, we present protocols for the synthesis of disaccharide nucleosides by the regioselective O-glycosylation of ribonucleosides via a temporary protection of their 2&#39;,3&#39;-diol moieties utilizing a cyclic boronic ester. This method applies to several unprotected nucleosides such as adenosine, guanosine, cytidine, uridine, 5-methyluridine, and 5-fluorouridine to give corresponding disaccharide nucleosides.

ريجيوسيليكتيفي س-جليكوسيليشن من نوكليوسدس عن طريق المؤقتة 2 '، 3'-ديول الحماية إستر برونك لتركيب نوكليوسدس ديساكهارايد

Disaccharide nucleosides, which consist of disaccharide and nucleobase moieties, have been known as a valuable group of natural products having ...

Nonspecific Proteolysis-Based Glycomics Strategy for Bacterial Glycoproteins

Protein glycosylation is one of the most common and complex post-translational modifications. Many techniques have been developed to characterize the specific roles of glycans, the relationship between their structures and their impact on the functions of proteins. A common method for glycan analysis is to employ exoglycosidase cleavage to release N-linked glycans from glycoproteins or glycopeptides using Peptide-N-Glycosidase F (PNGase F). However, the glycan-protein linkages in bacteria are different and there is no enzyme available to release glycans from bacterial glycoproteins. In addition, free glycans have also been described in mammalian cells, bacteria, yeast, plants, and fish. In this article, we present a method that can characterize the N-linked glycosylation system in Campylobacter jejuni by detecting asparagine (Asn)-linked and free glycans that are not attached to their target proteins. In this method, total proteins from C. jejuni were digested by Pronase E with a higher enzyme to protein ratio (2:1&#8722;3:1) and a longer incubation time (48&#8722;72 h). The resulted Asn-glycans and free glycans were then purified using porous graphitic carbon cartridges, permethylated, and analyzed by mass spectrometry.

<meta charset="utf8"></head><body>استراتيجية Glycomics غير المحددة القائمة على تحلل البروتين للبروتينات السكرية البكتيرية

This study presents a method for glycomics analysis of glycoproteins by a combination of pronase E digestion, permethylation, and mass spectrometry analysis. This method is capable of analyzing all types of N-linked glycans, including bacterial N-glycans.

استراتيجية Glycomics غير المحددة القائمة على تحلل البروتين للبروتينات السكرية البكتيرية

Protein glycosylation is one of the most common and complex post-translational modifications. Many techniques have been developed to characterize the ...

Biochemistry

Targeting Cysteine Thiols for in Vitro Site-specific Glycosylation of Recombinant Proteins

Stromal interaction molecule-1 (STIM1) is a type-I transmembrane protein located on the endoplasmic reticulum (ER) and plasma membranes (PM). ER-resident STIM1 regulates the activity of PM Orai1 channels in a process known as store operated calcium (Ca2+) entry which is the principal Ca2+ signaling process that drives the immune response. STIM1 undergoes post-translational N-glycosylation at two luminal Asn sites within the Ca2+ sensing domain of the molecule. However, the biochemical, biophysical, and structure biological effects of N-glycosylated STIM1 were poorly understood until recently due to an inability to readily obtain high levels of homogeneous N-glycosylated protein. Here, we describe the implementation of an in vitro chemical approach which attaches glucose moieties to specific protein sites applicable to understanding the underlying effects of N-glycosylation on protein structure and mechanism. Using solution nuclear magnetic resonance spectroscopy we assess both efficiency of the modification as well as the structural consequences of the glucose attachment with a single sample. This approach can readily be adapted to study the myriad glycosylated proteins found in nature.

Targeting Cysteine Thiols for in Vitro Site-specific Glycosylation of Recombinant Proteins

Biochemical and structural analyses of glycosylated proteins require relatively large amounts of homogeneous samples. Here, we present an efficient chemical method for site-specific glycosylation of recombinant proteins purified from bacteria by targeting reactive Cys thiols.

استهداف ثيولس سيستين في المختبر جليكوسيليشن الخاصة بالموقع من البروتينات المؤتلف

Stromal interaction molecule-1 (STIM1) is a type-I transmembrane protein located on the endoplasmic reticulum (ER) and plasma membranes (PM). ER-resident ...

Immunology and Infection

Rapid Antibody Glycoengineering in Chinese Hamster Ovary Cells

Recombinant monoclonal antibodies bind specific molecular targets and, subsequently, induce an immune response or inhibit the binding of other ligands. However, monoclonal antibody functionality and half-life may be reduced by the type and distribution of host-specific glycosylation. Attempts to produce superior antibodies have inspired the development of genetically modified producer cells that synthesize glyco-optimized antibodies. Glycoengineering typically requires the generation of a stable knockout or knockin cell line using methods such as clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR)-associated protein 9. Monoclonal antibodies produced by engineered cells are then characterized using mass spectrometric methods to determine if the desired glycoprofile has been obtained. This strategy is time-consuming, technically challenging, and requires specialists. Therefore, an alternative strategy that utilizes streamlined protocols for genetic glycoengineering and glycan detection may assist endeavors toward optimal antibodies. In this proof-of-concept study, an IgG-producing Chinese hamster ovary cell served as an ideal host to optimize glycoengineering. Short interfering RNA targeting the Fut8 gene was delivered to Chinese hamster ovary cells, and the resulting changes in FUT8 protein expression were quantified. The results indicate that knockdown by this method was efficient, leading to a ~60% reduction in FUT8. Complementary analysis of the antibody glycoprofile was performed using a rapid yet highly sensitive technique: capillary gel electrophoresis and laser-induced fluorescence detection. All knockdown experiments showed an increase in afucosylated glycans; however, the greatest shift achieved in this study was ~20%. This protocol simplifies glycoengineering efforts by harnessing in silico design tools, commercially synthesized gene targeting reagents, and rapid quantification assays that do not require extensive prior experience. As such, the time efficiencies offered by this protocol may assist investigations into new gene targets.

The glycosylation pattern of an antibody determines its clinical performance, thus industrial and academic efforts to control glycosylation persist. Since typical glycoengineering campaigns are time- and labor-intensive, the generation of a rapid protocol to characterize the impact of glycosylation genes using transient silencing would prove useful.

هندسة جليكو الأجسام المضادة السريعة في خلايا مبيض الهامستر الصينية

Recombinant monoclonal antibodies bind specific molecular targets and, subsequently, induce an immune response or inhibit the binding of other ligands. ...

أحاديات مشتقة من الخلايا المنزوعة السياليل من PBMCs المعزولة باستخدام علاج سياليداز

Generation of Monocyte-Derived Dendritic Cells with Differing Sialylated Phenotypes

Sialic acids are negatively charged monosaccharides typically found at the termini of cell surface glycans. Due to their hydrophilicity and biophysical characteristics, they are involved in numerous biological processes, such as modulation of the immune response, recognition of self and non-self antigens, carbohydrate-protein interactions, etc. The cellular content of sialic acid is regulated by sialidase, which catalyzes the removal of sialic acid residues. Several studies have shown that sialo-glycans are critical in monitoring immune surveillance by engaging with cis and trans inhibitory Siglec receptors on immune cells. Likewise, glyco-immune checkpoints in cancer are becoming crucial targets for developing immunotherapies. Additionally, dendritic cells (DCs) are envisioned as an important component in immunotherapies, especially in cancer research, due to their unique role as professional antigen-presenting cells (APC) and their capacity to trigger adaptive immune responses and generate immunologic memory. Nevertheless, the function of DCs is dependent on their full maturation. Immature DCs have an opposing function to mature DCs and a high sialic acid content, which further dampens their maturation level. This downregulates the ability of immature DCs to activate T-cells, leading to a compromised immune response. Consequently, removing sialic acid from the cell surface of human DCs induces their maturation, thus increasing the expression of MHC molecules and antigen presentation. In addition, it can restore the expression of co-stimulatory molecules and IL-12, resulting in DCs having a higher ability to polarize T-cells toward a Th1 phenotype and specifically activate cytotoxic T-cells to kill tumor cells. Therefore, sialic acid has emerged as a key modulator of DCs and is being used as a novel target to advance their therapeutic use. This study provides a unique approach to treat in vitro monocyte-derived DCs with sialidase, aimed at generating DC populations with different cell surface sialic acid phenotypes and tailored maturation and co-stimulatory profiles.

تسليط الضوء على المؤلف: نضوج الخلايا المتغصنة باستخدام العلاج الأنزيمي القائم على سياليدازيس لسطح الخلية 

A unique, comprehensive protocol to generate de-sialylated human monocyte-derived dendritic cells (mo-DCs) from isolated peripheral blood mononuclear cells (PBMCs) using a sialidase treatment is presented. Further, methods to assess the phenotypic and functional characterization of mo-DCs and evaluate how sialidase treatment improves the maturation level of mo-DCs are described.

توليد الخلايا المتغصنة المشتقة من الخلايا الوحيدة مع أنماط ظاهرية مختلفة من السياليل

Sialic acids are negatively charged monosaccharides typically found at the termini of cell surface glycans. Due to their hydrophilicity and biophysical ...

جليكونجينيرينج الأيض حمض اللعابي استخدام N-الأسيل-تعديل مانوسامينيس

Summary

Explore More Videos

PLAYLIST