우리 감사 합니다 L. D. 구 엔 원고를 교정에 대 한 유익한 토론. 또한, 우리 감사 제이 Dernedde와 H. G. 구 엔 비디오 촬영을 준비 하는 데 도움. 비디오의 대부분 장면 R. 타우버의 실험실에서 촬영 했다. 우리는 또한 콜 로이드 및 인터페이스, 그리고 우리에 게 그들의 질량 분석 시설을 무료로 이용할에 대 한 최대 플랑크 연구소 감사 합니다. RH는 DFG (ProMoAge)에 의해 지원 되었다.

1입니다. 버퍼 및 시 약의 준비
<ol><li>
3mm 나트륨 methoxide 솔루션의 준비
	<ol>
<li>8.1 mg 나트륨 methoxide 메탄올 50 mL (3 m m)에 저 어 바 100 mL 유리 용기에 녹. 몇 주 동안 실내 온도 (RT)에 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Tris HCl 버퍼의 준비
	<ol>
<li>저 어 바 8.766 g NaCl, 157 mg Tris HCl 및 146 mg 100 mL 유리병에 EDTA 결합 하 고 80 mL 물에 용 해.</li>
		<li>PH-미터, pH를 관찰 하는 동안 교 반 솔루션을 수산화 나트륨 (1 M, 물) 또는 HCl (20%, 물)를 추가 하 고 pH 8.0에 조정.</li>
		<li>물 100 mL의 최종 볼륨을 달성 하는 데 필요한 볼륨을 추가 합니다. 0.22 μ m 살 균 필터 시스템을 사용 하 여 솔루션을 필터링 합니다. 참고: 150 mM NaCl, 10 mM Tris HCl 및 5 mM EDTA (pH 8.0) 100 mL Tris HCl 버퍼 포함 됩니다. 솔루션 4 ° C에서 몇 주 동안 저장할 수 있습니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Aprotinin 솔루션의 준비
	<ol>
<li>1 mL 물 (1.54 m m)에 10 mg aprotinin 디졸브. 약 수 1.5 mL 플라스틱 튜브 (100 µ L 각) x 10에 aprotinin 솔루션. 몇 주 동안-20 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Leupeptin 솔루션의 준비
	<ol>
<li>2 물 (10 m m)에 10 mg leupeptin 분해. 약 leupeptin 솔루션 수 10 mL-플라스틱 튜브 1.5 배. 몇 주 동안-20 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Phenylmethylsulfonyl 불 (PMSF) 솔루션의 준비
	<ol>
<li>2 mL 에탄올 (100 mM)에 34.8 mg PMSF 디졸브. 약 수 1.5 mL 플라스틱 튜브 x 10에서 PMSF 솔루션. 몇 주 동안-20 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
1, 2-diamino-4, 5-methyldioxybenzol-dihydrochloride (DMB) 솔루션의 준비
	<ol>
<li>15.62 mg DMB, 352 µ L β-mercaptoethanol, 및 48 µ L 나트륨 중 아 황산 염-솔루션 (39%), 결합 하 고 추가 9.6 mL 물 (6.9 m DMB m, 500 m m β-mercaptoethanol, 그리고 0.19% 나트륨 중 아 황산 염). 약 수 1.5 mL 플라스틱 튜브 (250 µ L 각) x 40에서 DMB 솔루션. 몇 주 동안-20 ° C에서 빛에서 보호 하는 상점.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
1 M trifluoroacetic 산 (TFA) 솔루션의 준비
	<ol>
<li>100%의 770.3 µ L 추가 TFA 9.23 물 15 mL 플라스틱 튜브 (1 M)에. 몇 주 동안 4 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
120mm TFA 솔루션의 준비
	<ol>
<li>9.91 물 (120mm) 15 mL에 플라스틱 튜브를 92.4 µ L TFA (100%)를 추가 합니다. 몇 주 동안 4 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
400 m m 수산화 나트륨 (NaOH) 용액의 준비
	<ol>
<li>160 mg 10 mL 물 (400mm) 15 mL에 플라스틱 튜브에 NaOH를 분해. 몇 주 동안 4 ° C에서 저장 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
서쪽 오 점 세포의 용 해 버퍼의 준비
	<ol>
<li>분해 5.84 g NaCl, 0.1 g 트리 (hydroxymethyl)-aminomethan (트리 스), 0.1 g CaCl2, 0.95 g MgCl2, 100ml에 1 g 트리톤 X100 물 및 7.8에 pH를 조정. 4 ° c.에 게 세포의 용 해 버퍼 사용 하기 전에 각 protease 억제제 (aprotinin, leupeptin, 및 PMSF)의 100 µ L를 추가 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
나트륨 라우릴 황산 polyacrylamide 젤 전기 이동 법 (SDS-PAGE) 버퍼의 준비
	<ol>
<li>0.3 g 트리 스, 1.5 g 글리신, 그리고 0.1 g SDS 물 100 mL에에서 녹이 고 pH 7.3 조정. 실시간에 저장소</li>
	</ol>
</li>
	<li>
서쪽 오 점 버퍼의 준비
	<ol>
<li>0.3 g 트리 스, 1.1 g 글리신 물 90 mL에에서 녹이 고 에탄올 10 mL을 추가. 실시간에 저장소</li>
	</ol>
</li>
	<li>
차단 하는 솔루션의 준비
	<ol>
<li>1 g 25 mL 버퍼링 하는 인산 염 (PBS)에 지방 무료로 우유 힘의 분해. 항상 신선한 준비.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. 합성 ManNProp 및 관련된 N-acyl-Mannosamines를 수정
<ol><li>저 어 바 50 mL 유리 용기에 10 mL 3 m m 나트륨 methoxide 솔루션에서 431.2 mg mannosamine 염 산 염을 분해.</li>
	<li>차가운 얼음 0 ° c에 혼합물 감동적인 솔루션에 천천히 dropwise 210 µ L propionyl 염화 (2.4 mmol), 또는 합성 ManNProp 또는 ManNBut, 각각 248 µ L butanoyl 염화 (2.4 mmol)를 추가 합니다. 4 h 0 ° C에서 교 반 혼합 품 어.</li>
	<li>솔루션 50 mL 플라스틱 튜브로 전송 합니다. 얇은 바늘으로 플라스틱 튜브의 뚜껑으로 4-8 구멍을 찌른. 액체 질소를 사용 하 여 솔루션을 급속 동결 하 고 이후 (동결 건조) lyophilize 48 h 또는 그것은 완전히 건조 될 때까지 그것.</li>
	<li>750 mL 에틸-아세테이트/메탄올/물 (15:2:1) (이 서 스 펜 션) 믹스 350 g 실리 카 젤 60. 실리 카 젤 60 서 스 펜 션 유리 열 (35 m m 직경 70 cm 길이)를 사용 하기 전에 추가 100 mL 에틸-아세테이트/메탄올/물으로 (15:2:1) 준비 열을 씻어.</li>
	<li>2.3 단계에서 말린된 제품 분해 (5 g 건조 제품) 10ml 에틸-아세테이트/메탄올/물 (15:2:1) 및 부하에는 실리 카에 피 펫을 사용 하 여 열 젤. (ManNProp)에 대 한 후 500 mL 4 mL 분수를 수집 합니다. 참고: ManNBut 약 700 mL 후 열에서 elute 것입니다.</li>
	<li>15 mL 플라스틱 튜브에 eluted 분수를 전송 합니다. 3-6 구멍 플라스틱 튜브의 뚜껑에 얇은 바늘 찌른. 빠른 액체 질소를 사용 하 여 솔루션을 동결 하 고 이후 그것은 완전히 건조 될 때까지 lyophilize. 참고: 동결 건조 된 제품 실시간에 몇 달 동안 저장 될 수 있다</li>
	<li>질량 분석 (섹션 9 참조) 하 여 제품의 순도 확인 합니다. 참고: 또는, 순도 확인할 수 있습니다 1H 핵 자기 공명 (NMR).</li>
</ol>3. 세포 배양
<ol><li>10% 태아 둔감 한 혈 청, 100 U 페니실린, 100 mg 스, 37 ° C, 5% CO2에서 2 mM L-글루타민 포함 5 m ManNAc m, 5 m ManNProp, m 또는 5 mM ManNBut, 포함 된 로스웰 파크 기념 연구소 (RPMI) 매체에 문화 켈리 신경 세포. 참고: ManNAc 또는 그것의 아날로그 매체에 경작 하는 세포는 컨트롤로 사용 됩니다.</li>
	<li>
전에 mannosamines의 응용 프로그램, 트립 신/EDTA (0.25%, PBS에서 0.02%)와 10 분 동안 그들을 배양 하 여 켈리 신경 세포를 분리 하 고 Neubauer 챔버 또는 셀 카운터를 사용 하 여 계산 합니다. 시드 플레이트/접시의 크기에 따라 정의 된 숫자에서 셀입니다.
	<ol>
<li>측정 sialic 산 단, 48-잘 조직 문화 접시에 500 µ L 매체에 1 x 105 셀을 씨. Polysialic 산의 분석에 대 한 1 x 106 셀 6 cm 직경 셀 문화 접시에 3 mL 매체에 씨. 37 ° C, 5% CO2에서 품 어. 매체 마다 24 h를 교체 합니다. 참고: MGE의 효과 치료의 총 시간으로 증가합니다. 높은 신진 대사 효율을 위한 5-7 일에 대 한 셀을 취급 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
치료 후, 매체를 가만히 따르다. PBS 가진 접시/접시를 씻어. 트립 신/EDTA (0.25%, PBS에서 0.02%)와 10 분 동안 그들을 배양 하 여 세포를 분리 합니다. 분리 된 세포에 세포 배양 매체의 동일한 볼륨을 추가 하 여는 트립 신을 무력화. 15 mL 플라스틱 튜브로 분리 된 세포를 전송 합니다. 원심 500g x 3 분에 대 한 샘플 하 고는 상쾌한 삭제.
	<ol>
<li>5 mL PBS와 원심 분리기 세포 (단계 3.3 참조)을 추가 합니다. 두 번 더 세척 절차를 반복 합니다. 참고: 상쾌한 없이 씻어 셀 펠 릿 저장할 수 있습니다-20 ° C에서 몇 일 동안. Polysialic 산의 식 해명 될 것입니다 섹션 10 계속.</li>
	</ol>
</li>
</ol>4. HPLC 분석을 위한 세포 세포의 용 해
<ol><li>
HPLC 세포의 용 해 버퍼의 준비
	<ol>
<li>5 mL Tris HCl 버퍼, 5 µ L aprotinin 솔루션, 20 µ L leupeptin 솔루션 및 50 µ L PMSF 솔루션을 결합 합니다. 참고: 5 mL HPLC 세포의 용 해 버퍼 150 m m NaCl, 10 mM Tris HCl, 5 mM EDTA, 1.54 μ M aprotinin, 40 µ M 포함 됩니다 Leupeptin, 및 1 밀리미터 PMSF (pH 8.0). 이 버퍼 항상 신선한 세포 세포의 용 해 전에 대비해 야.</li>
	</ol>
</li>
	<li>다시 500 µ L 얼음 HPLC 세포-버퍼에 수집 된 셀 펠 릿 (단계 3.3) 각을 일시 중단 하 고 울트라-sonicate 샘플 초음파 프로세서 바늘 3 시간 동안 30의 중간-높은 진폭에서 s. 주기 사이 적어도 1 분 동안 얼음에 샘플 멋진.</li>
</ol>5입니다. 분리 막 분수의
<ol><li>2 h g와 4 ° C x 20000에 대 한 lysed 세포 샘플을 원심 상쾌한 (약 480 µ L), 1.5 mL 플라스틱 튜브에 있는 cytosolic 단백질 대표를 구분 합니다. 이 분수를 사용 하 여, 예를 들어는 브래드 퍼 드 또는 bicinchoninic 산 (BCA) 분석 결과의 단백질 농도 결정 합니다. 참고: cytosolic 분수의 단백질 농도 (약 1 mg/mL) 나중에 존경 받는 sialic acid 종의 양이 측정된 연관 될 수 있습니다. 펠 릿 단계 6.1에서에서 사용 되는 막 비율을 나타냅니다.</li>
</ol>6. 산 성 가수분해
참고: 올리고-및 다 당 류는 세포 막에 단을 분해. 또한, 가능한 O-는 단에서 수정, 또한 분해는. 이 양적 HPLC 분석에 필요한 막 분수에 sialic 산의 압도적 glycoconjugates에 자연스럽 게 통합 됩니다 이며 O부담 가능성이 있습니다 때문-틸 또는 O-lactolyl 수정.
<ol><li>150 µ 1 M L 추가 TFA-솔루션 분리 막 분수 (섹션 5에서에서 펠 릿). 200-600 rpm에서 떨고와 80 ° C에서 4 h에 대 한 샘플을 품 어.</li>
	<li>20000 x g와 상위 단계 볼륨은 20 µ L까지 3 kDa 제외 멤브레인과 0.5 mL 필터 튜브를 사용 하 여 21 ° C에서 약 30 분 동안 샘플 원심 참고:이 단계는 높은 분자 파편을 처분 하는 것이 중요.</li>
	<li>2 mL 플라스틱 튜브에 sialic acid 종을 포함 하 여 작은 분자를 포함 하는 낮은 단계를 전송 합니다. 얇은 바늘으로 구멍을 2-4 플라스틱 튜브의 뚜껑에 구멍. 빠른 액체 질소를 사용 하 여 샘플을 동결 하 고 하룻밤 사이 그들을 lyophilize. 참고: 말린된 견본 저장을 위해 실시간 바꾸기 구멍 없이 모자에 며칠 동안 저장할 수 있습니다.</li>
</ol>7. 형광 라벨
<ol><li>다시 10 µ L 120 m m TFA 솔루션에서 말린된 견본을 일시 중단 하 고 50 µ L DMB 솔루션을 추가 합니다. 자외선 으로부터 보호 하기 위해 어두운 1.5 mL 튜브에 샘플을 전송 합니다.</li>
	<li>표준, 디졸브 1 µ L Neu5Ac (60 ng/mL, 물에서) 또는 1 µ L Neu5Gc (60 ng/mL, 물에) 어두운 1.5 mL 튜브에 10 µ L 120 m m TFA 솔루션에서. 50 µ L DMB 솔루션을 추가 합니다.</li>
	<li>세포 막 샘플을 품 어와 56 ° C에서 1.5 h에 대 한 표준 빛에서 보호. 부 화, 후 라벨 반응을 중지를 각 샘플을 4 µ L 400 m m NaOH 솔루션을 추가 합니다.</li>
</ol>8. HPLC 분석
참고: 레이블된 샘플 C18 RP 열을 갖춘 HPLC 시스템에 분석 (110 Å, 3 µ m 입자 크기, 4.6 x 150 m m), 형광 검출기, 그리고 분수 수집. 사용 하는 용 매는 메탄올, 이기, 그리고 물 있습니다. HPLC 시스템 내부 degasser를 결여 하는 경우는 측정 전에 모든 용 매를 드 되었는지 확인 합니다.
<ol><li>열 온도 40 ° C를 설정 하 고 373와 형광 검출기를 구성 구동 및 448 nm nm 방출에 대 한 각각. 10 µ L 샘플 볼륨을 주입 하 고 메탄올/이기/물 (6:8:86)는 eluent으로 0.5 mL/min 흐름 속도로 50 분에 대 한 프로브를 분리. 질량 분석 분석에 대 한 관심의 봉우리를 수집 합니다. 참고: Neu5Gc 6-8 분, 9-12 분, 17-23 분 후 Neu5Prop와 38-44 분 후 Neu5But 후 Neu5Ac 후 eluate을 예정 이다. 빛에서 보호 하는 4 ° C에서 여러 h에 대 한 분류 한 샘플을 저장할 수 있습니다.</li>
	<li>각 샘플을 측정 한 후 1.0 mL/min 유량 (≈ 1.5 열 볼륨) 메탄올/이기/물 (6:25:69)에서 7.5 분에 대 한 열을 세척 하 고 다시 메탄올/이기/물 (6:8:86)로 1.0 mL/min 흐름 속도로 7.5 분에 대 한 시스템을 equilibrate.</li>
	<li>정량 분석을 위해22각각 HPLC 시스템 운영 소프트웨어를 사용 하 여 관심사의 sialic 산 봉우리의 곡선 아래의 영역을 계산 합니다. 참고: cytosolic 분수 (섹션 5.1 참조)에 측정 된 단백질 농도 Neu5Ac 또는 Neu5Gc 표준을 얻은 데이터 관련 될 수 있습니다.</li>
</ol>9. 질량 분석 분석 Sialic 산 단
참고: 관심의 HPLC 보존 봉우리 분석할 수 있습니다 추가 액체 크로마토그래피 (LC) 분무 이온화 질량 분석 (MS ESI)에 의해 부자연 스러운 sialic acid 종 확인.
<ol><li>질량 분석 분석을 위해 수집 된 샘플의 20 µ L에 주입 LC/대량 선택적인 검출기 (MSD) 시스템 79.9% 메탄올, 20% 이소프로필 알콜, 및 0.1% 개미 산 성 eluent, 0.5 mL/min 유량, 4 kV 모 세관 전압, 및 모 세관 온도 350 ° C 22 , 23.</li>
	<li>해당 하는 LC/엠 시스템의 평가 소프트웨어에서 총 이온 크로마의 피크를 선택 합니다. 확인 된 피크의 질량 스펙트럼 보기 300과 700 사이의 긍정적인 질량/전 비를 표시 합니다. 참고: DMB sialic 산의 라벨 116.2 g/mol의 분자 질량에 있는 증가에 지도 한다. DMB 라는 sialic acid 종가지고 다음 분자 질량: DMB Neu5Ac 424.2 g/mol, DMB-Neu5Gc = 441.8 g/mol, DMB-Neu5Prop = 436.2 g/mol, DMB-Neu5But = 453.2 g = mol. 공통 adducts/이기, 나트륨, 또는 소 프로필 알코올.</li>
</ol>10. 서쪽 오 점 분석 켈리 신경 세포에 Polysialic 산의
<ol><li>
세포 lysates의 준비
	<ol>
<li>3.3 단계 및 소용돌이에서 셀 펠 릿을 1 mL 서쪽 오 점 세포의 용 해 버퍼를 추가 합니다. 얼음에 30 분 동안 품 어. 5 분 마다 소용돌이입니다. 1.5 h g와 4 ° C x 20000에 대 한 샘플을 원심 Lysed 세포에서 단백질을 포함 하는 상쾌한을 수집 합니다.</li>
		<li>단백질 분수, 예를 들어,는 브래드 퍼 드 또는 BCA 분석 결과의 단백질 농도 결정 합니다. 세포의 용 해 버퍼에서 µ 1.5 µ g/L의 단백질 농도에 샘플을 희석.</li>
		<li>90 µ L 단백질 분수 (1.5 µ g / µ L) 10 µ L Laemmli 견본 버퍼를 추가 하 여 SDS 페이지에 대 한 샘플을 준비 하 고 5 분24에 대 한 샘플을 끓여.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Immunoblotting
	<ol>
<li>20-30 µ L 주머니와 0.75 또는 1 m m 두께 8 %SDS-아크릴 아 미드 젤을 사용 합니다. 25에 젤을 실행 실시간에서 2 h mA</li>
		<li>젤에서 유리 덮개를 조심 스럽게 제거. 잘라 고 로드 주머니를 포함 하는 젤의 위쪽 부분을 삭제. 서쪽 오 점 버퍼에 배어 이전 니트로 멤브레인 (0.2 µ m)에 젤을 놓습니다. 단백질은 니트로 시스템 (4 ° C에서 1 시간예를 들어, 250 mA)의 권고에 따라 전송.</li>
		<li>더 럽 히 시스템에서 니트로 멤브레인을 제거 합니다. 단백질을 시각화 하기 위해 빨간색 Ponceau와 얼룩 얼룩. 니트로 막 플라스틱 챔버로 전송 하 고 차단 솔루션 10 mL를 추가 합니다. RT에 1 h incubate 또는 4 ° c.에서 하룻밤</li>
		<li>차단 솔루션을 가만히 따르다와 PBS에서 안티-polySia 735의 단일 클로 널 항 체 (1 µ g/mL)를 추가 합니다. RT에 1 h 막 품 어 또는 4 ° c.에서 하룻밤 부 화, 후 세 번 이상 PBS 가진 5 분 동안 막 세척.</li>
		<li>양 고추냉이 과산화 효소 (HRP) 또는 PBS에 형광 라벨 결합 polyclonal 항 마우스 IgG 이차 항 체 (1 µ g/mL)를 추가 합니다. 실시간에서 1 h 막 품 어 부 화, 후 세 번 이상 PBS 가진 5 분 동안 막 세척.</li>
		<li>적절 한 영상 접시에 막 전송. 제조업체의 지침에 따라 신호를 감지 합니다.</li>
	</ol>
</li>
</ol>

저자는 공개 없다.

화학적 합성된 ManNAc 파생 상품, ManNProp 및 ManNBut는 질량 분석을 통해 분석 하는 경우만 두 표본에 대 한 올바른 대량 피크 식별 되어야 합니다. 따라서, 제품 99% 이상의 순도가지고 추측 될 수 있다. 일반적으로 찾을 수 없는 인간의 셀29에, Neu5Gc의 적은 양은 lysed 세포의 막 분수에서 검색 됩니다. 이 대부분 미디어30에 소 태아 혈 청 sialoglycoconjugates에서 Neu5Gc 신병 ?...

Sialic acid glycoconjugates N-및 O-glycans 또는 glycolipids 등의 비 감소 테르미니에서 일반적으로 찾을 수 있는 단 당 류 이다. 모든 단 중 sialic acid는 몇 가지 독특한 화학 특성이 있다. 9 C 원자 백본, deprotonated 이며 그로 인하여 부정 청구에서 생리 적 조건, C-1 위치에 carboxylic 그룹 및 아미노 기능 C-5 위치에 있다. 날짜1, 자연스럽 게 sialic acid의 변종 발생 50 이상 성격 되었습니다 sialic acid 인간에서 발견의 주된 형태는 N-acetylneuraminic 산 (Neu5Ac). 다른 포유동물은 또한 N-glycolylneuraminic 산 (Neu5Gc)2,3의 더 높은 금액을 표현 한다.
Glycoconjugates, 노출된 위치로 인해 sialic acid 수용 체 ligand 상호 작용의 과다 한 예를 들어, 호스트 셀4인플루엔자 바이러스의 조류 종속 바인딩 포함 된다. 중요 한 생물 학적 기능, 특히 embryogenesis 동안와 신 경계에 sialic acid epitope polysialic 산 이다. Polysialic 산 최대 200 알파 2, 8-연결 sialic 아미노산의 중합체 이다. Polysialic 산의 주요 단백질 캐리어는 신경 세포 접착 분자 (여). Polysialic 산 식 polysialic 산 식 접착을 감소 하 고 신 경계5가 소성을 증가 보안의 접착제 속성을 조절 한다.
변화 (폴 리) sialic acid의 식에서 궁극적으로 여러 다른 생물 학적 상호 작용을 영향을 줍니다. 이 알려진된 sialic acid 종속 프로세스 밝히기 소설 glycoconjugate 상호 작용, 또는 가능한 치료 방법 탐구를 분자 수준에서 연구를 사용할 수 있습니다. 다른 방법이 있다 사용할 수 있는 세포 표면에 sialic acid의 표현을 변조 수, sialic acid 특정 glycosidases (sialidases),6 sialic 산 생 합성에 관련 된 효소의 억제와 치료 예 ,7,8또는 노크 하거나 sialic 산 생 합성9의 주요 효소의 표현 변경.
또 다른 다재 다능 한 sialic acid 식 변조 하 방법은 MGE (일컬어 대사 처리한후 공학, 모에)입니다. 여기, 세포, 조직, 또는 심지어 동물 아닌 자연의 파생 상품 ManNAc는 c 2-아미노 수정 처리 됩니다. 세포질 통풍 관 후 sialic acid에 대 한 선구자 분자 이기 때문에, 이러한 ManNAc 아날로그 단방향 비 자연적인 대사 sialic 산 이며 sialylated glycoconjugates에 표현 될 수 있습니다. 와 같은 ManNProp 또는 ManNBut, N-propionylneuraminic 산 (Neu5Prop) 또는 그들의 glycoconjugates10 N-butanoylneuraminic 산 (Neu5But)를 통합 할 셀 들고 지방 족 C2-수정, ManNAc 유도체로 치료 , 11. ManNAc의 C2 위치에 도입 하는 기능적인 그룹을 사용 하 여 발생 비 자연적인 sialic 산 결합 될 수 있다, 예를 들어, Staudinger 결 찰 이나 아 지 드 alkine cycloaddition 형광 염료를 통해 따라서 12셀 표면 시각.
이러한 비 자연적인 sialic이 표현 병원 체 감염, 접착 및 종양 세포, 일반 세포 접착으로 vascularization와 차별화 (검토를 위해의 마이그레이션 등 많은 생물 학적 과정에 흥미로운 효과가 참조: Wratil 외. 13). 흥미롭게도, MGE n-acyl 수정 mannosamines polysialic 산의 표현에 방해가 사용할 수 있습니다. Polysialic 산 (ST8SiaII 및 ST8SiaIV) 두 개의 서로 다른 polysialyltransferases에 의해 생성 됩니다. 그것은 입증 되었습니다, 그 polysialyltransferase ST8SiaII ManNProp 또는 ManNBut,1415등 부자연 스러운 sialic acid 선구자에 의해 저해. 또한, 그것은 증명 되었습니다 인간의 신경 세포에서 ManNProp 또는 ManNBut 응용 프로그램 또한 총15sialylation를 감소 시킨다.
MGE n-acyl 수정 mannosamines는 성공적으로, 뿐만 아니라 포유류와 꼬마 선 충16, 같은 다른 종족의 전체 동물에 뿐만 아니라 박테리아 세포 배양에 사용 된 메서드를 적용 하 게 쉬운 zebrafish17또는 쥐18,19,,2021. 특히 ManNAc 파생 상품 지방 족 수정, ManNProp 및 ManNBut, 포함 한 베어링은 사소, 셀 문화 매체 또는 혈액 플라스마 millimolar 농도 에서도 세포 독성. 또한, 그들은 비교적 쉽게 합성 하기입니다.
여기, 우리는 nMGE를 사용 하는 방법에 세부 정보를 제공-틸 수정 mannosamines. 첫째, ManNProp 및 ManNBut,이 분야에서 가장 널리 사용 되는 ManNAc 파생 상품의 2의 화학 합성은 설명 했다. 다음으로, 우리는 어떻게 MGE vivo에서 실험에 적용할 수 보여줍니다. 예를 들어, 신경 세포 선 켈리 선정 되었다 polysialic epitope의 감소 식 보여 서양 오 점 ManNAc 유도체 치료 후. 세포 표면에 비 자연 sialic 산 HPLC로 정량 이었고 더 질량 분석을 통해 분석.

<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

Sialic acid (Sia) glycoconjugates N-및 O-glycans 또는 glycolipids 등의 매우 중요 한 구성입니다. 올리고-및 다 당 류, 뿐만 아니라 독특한 화학 특성의 비 감소 테르미니에서 그것의 위치 때문 sialic acid는 다른 수용 체 ligand 상호 작용의 무리에 포함 된다. 세포 표면에 sialic acid의 식을 수정 하 여 sialic acid 종속 상호 작용 따라서 좌우 될. 이 sialic acid 종속 상호 작용을 조사 하는 데 도움이 될 수 있습니다 하 고 유익한 방식으로 특정 질병에 영향을 미칠 가능성이 있다. 신진 대사 glycoengineering (MGE)을 통해 세포 표면에 sialic acid의 식이 변조 수 있습니다. 여기, 세포, 조직, 또는 심지어 전체 동물 N-acetylmannosamine (ManNAc)의 파생 상품 c 2 수정 처리 됩니다. 이러한 아미노 설탕 sialic 산 성 선구자 분자 역할 따라서는 해당 sialic acid 종 대사와 glycoconjugates에 표현. 이 방법을 적용 다양 한 생물학 과정에 흥미로운 효과 생성 합니다. 예, 그것은 치료 신경 세포에 있는 polysialic 산 (polySia)의 식을 획기적으로 줄일 수 있다 고 따라서 신경 성장과 분화에 영향을 줍니다. 자, 우리 N-butanoylmannosamine (ManNBut), 뿐만 아니라 가장 일반적인 C2 수정 N-acylmannosamine 유도체, N-propionylmannosamine (ManNProp)의 2의 화학 합성을 보여 더 보여 어떻게이 아닌 자연 아미노 설탕은 세포 배양 실험에 적용할 수 있습니다. 수정된 sialic acid 종의 식 고성능 액체 크로마토그래피 (HPLC)에 의해 계량 하 고 더욱더 질량 분석을 통해 분석. Polysialic 산 식에 대 한 효과 서쪽 오 점 상용 polysialic 산 성 항 체를 사용 하 여 통해 해명.

Neu5Ac 그리고 Neu5Gc 표준 형광의 HPLC chromatograms는 그림 2에 묘사 된다. 여기에서 설명한 메서드를 사용 하 여, DMB 라는 Neu5Gc 일반적으로 elutes 7-9 분 차입, 시간과 DMB-Neu5Ac 10-12 분 사이. 여러 작은 봉우리는 크로마는 일반적으로 2-6 분 사이 나타납니다. 이러한 봉우리 unreacted DMB 나타내고 반응 중개자25.
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Metabolic Glycoengineering of Sialic Acid Using N-acyl-modified Mannosamines

Sialic acid는 전형적인 단 당 류 단위 glycoconjugates에서 발견입니다. 그것은 분자 및 세포 상호 작용의 과다에 관여. 여기 우리가 N-acetylmannosamine 유도체와 대사 glycoengineering를 사용 하 여 셀 표면 sialic 산 식을 수정 하는 방법을 제시.

N을 사용 하 여 Sialic Acid의 대사 Glycoengineering-acyl-Mannosamines를 수정

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 조회수.  LMU München. Sialic acid는 전형적인 단 당 류 단위 glycoconjugates에서 발견입니다. 그것은 분자 및 세포 상호 작용의 과다에 관여. 여기 우리가 N-acetylmannosamine 유도체와 대사 glycoengineering를 사용 하 여 셀 표면 sialic 산 식을 수정 하는 방법을 제시.

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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.

Polyanhydride의 Nanoparticles의 높은 처리량 탄수화물의 합성과 작용화

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

연구

생체공학

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.

Sialoglycan Microarray Assay를 사용하여 Human Sera에서 Anti-Neu5Gc IgG 프로파일 링

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

행동분석학

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.

N-glycans 배열 개발 및 HIV 항 체의 항 암 치료 효소 합성 프로 파일링

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 ...

화학

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.

Regioselective O-Glycosylation Nucleosides 통해 는 임시 2', 3'-Diol 보호 Boronic 에스테 르에 의해이 당 Nucleosides의 합성에 대 한의

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>박테리아 당단백질을 위한 비특이적 단백질 분해 기반 글리코믹스 전략

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.

박테리아 당단백질을 위한 비특이적 단백질 분해 기반 글리코믹스 전략

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

생화학

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.

재조합 형 단백질의 생체 외에서 사이트별 Glycosylation에 대 한 대상 시스테인 Thiols

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

면역학 및 감염병학

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.

중국 햄스터 난소 세포의 신속한 항체 당공학

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

Sialidase 처리를 사용하여 분리된 PBMC에서 탈-시알릴화된 단핵구 유래-DC

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.

저자 스포트라이트: 세포 표면의 Sialidases-Based Enzymatic Treatment를 사용한 수지상 세포 성숙 

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.

Generation of Monocyte-Derived Dendritic Cells with Differenting Sialylated Phenotypes (시알릴화 표현형이 다른 단핵구 유래 수지상 세포 생성)

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

N을 사용 하 여 Sialic Acid의 대사 Glycoengineering-acyl-Mannosamines를 수정

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