SDS – PAGEに続く糖タンパク質から糖を削除するには、特定のグリコシダーゼを使用すると、タンパク質サンプルの糖鎖修飾を検出するための貴重な方法ですと、最初の糖鎖生物学の研究に適しています。脱グリコシル化は、次の変更は、ゲル移動度の変化として、あるいは糖鎖に敏感な試薬で染色によって検出することができます。
グリコシル化、共有結合した糖の付加は、大幅にそのような細胞接着、分子の人身売買、クリアランス、およびシグナル伝達1〜4とのプロセスに影響を与える可能性のタンパク質の主要な翻訳後修飾である。またはセリンまたはスレオニン残基での(O結合型)(図1)、真核生物では、分泌経路における最も一般的なグリコシル化の変更は、コンセンサスのアスパラギン残基(N -結合)で追加です。最終製品は、異なる種、組織、またはタンパク質の間で大きく変動する中に、N型糖鎖合成の開始は非常に、真核生物に保存されている。いくつかの糖鎖は、修正されていない("高マンノースN -結合型糖鎖")または、さらにゴルジ("複雑なN -結合型糖鎖")で処理されている残る。多様化は、動物細胞における一般的なN -アセチルガラクトサミン(GalNAcを)残基と開始が下等生物1で異なるO -結合型糖鎖、のために見られる。
ENT">タンパク質のグリコシル化の詳細な分析は、それ自体のフィールドであり、適切に実行するために豊富なリソースと専門知識を必要とする。糖を除去可能な酵素のしかし、様々な(グリコシダーゼ)はのグリコシル化状態の一般的な考え方を持つことが可能に標準的な実験設定におけるタンパク質ここでは、モデル糖タンパク質の分析のためのグリコシダーゼの使用説明:。。二つのN -結合型糖鎖および4個のO -結合型糖鎖5を運ぶ組換えヒト絨毛性ゴナドトロピンβ(hCGβ)、テクニックだけの単純な必要計測機器と代表的な消耗品、そしてそれは容易に複数の糖タンパク質の試料の分析に適応することができます。いくつかの酵素は糖タンパク質の研究に並行して使用することができます。 PNGase FはN -結合型グリカン6,7のほぼすべてのタイプを削除することができます。 O -結合型糖鎖の場合は、利用可能な酵素は存在しないことを切断するには、目から無傷のオリゴ糖できますEのタンパク質骨格。代わりに、O -グリカンは、簡単にO -グリコシダーゼによって除去される短いコアにエキソグリコシダーゼによってトリミングされています。タンパク質の脱グリコシル化のミックスはPNGase F、O -グリコシダーゼ、ノイラミニダーゼ(シアリダーゼ)、β1- 4ガラクトシダーゼ、およびβ- N -アセチルグルコサミニダーゼが含まれています。それは同時に、N -結合型糖鎖といくつかのO -結合型糖鎖8を削除するために使用されます。最後に、脱グリコシル化のミックスは中に存在することが特に耐熱単糖を取除くのを助ける他のエキソグリコシダーゼの混合物(α- N -アセチルガラク、α1- 2フコシダーゼ、α1- 3、6ガラクトシダーゼ、およびβ1- 3ガラクトシダーゼ)、を添加した特定のO -結合型糖鎖。
SDS-PAGE/Coomasie青はグリコシダーゼ処理前後の蛋白質の移行の違いを視覚化するために使用されます。さらに、砂糖特有の染色法、ProQエメラルド- 300は、糖鎖がsucceなので低下信号を示しています。ssively削除。酵素的脱グリコシル化は、必要に応じて蛋白質のより多くの数量を収容するためにスケールアップすることができますが、このプロトコルは、糖タンパク質(0.5〜2μg)を少量の分析のために設計されています。
糖鎖特異的試薬は、データの解釈を容易にする一方法は、目的のタンパク質のグリコシル化の状態に関する貴重な情報を提供することができる酵素脱グリコシル化とSDS – PAGEを用いてここで説明する。このプロトコルは、タンパク質のグリコシル化の初期の研究のために意図され、それは特に哺乳動物細胞から分泌と膜の糖タンパク質に適しています:この場合、選択された酵素は、特にすべてのN -結合型糖鎖を削除し、またはN -結合型糖鎖に加えて、最も一般的な砂糖になります拡張とO -結合型糖鎖のコアを形成する。グリコシダーゼは、糖とタンパク質骨格の両方の整合性を維持し、化学的脱グリコシル化法と比較して、軽度であることの利点があります。
占有率(アミノ酸がグリコシル化されている)、グリコシル化の程度、または糖鎖の微細構造を決定するために明らかにするために、例えば、Mのような、より高度な技術お尻の分析法、液体クロマトグラフィーやNMRが必要です。
そのシンプルさのため、このプロトコルのいくつかのステップは、調整置き換え、および/または種々の実験ニーズに対応するために組み合わせることができます。しかし、明確に解釈できる結果を得るために、その長所と限界を理解することが重要です。最初に、グリコシダーゼの特異性と純度は非常に重要です:プロテアーゼと他の汚染活動のないようにテストのみ十分に特徴付けられた酵素を使用する必要があります。残念なことに、グリコシダーゼに対する標準的な酵素のユニットの定義はない、ユーザーは、メーカーの仕様に応じて適切な置換を決定する必要があります。第二に、検出の注意深い選択が必要です:)タンパク質染色試薬は、分子量の大幅なシフトで脱グリコシル化の結果場合に便利です。ここに示すようにそのような明確な結果は必ずしも得られていない。他のケースでは、我々は異常なマイルを見てきました脱グリコシル化後にgration(はるかに予測される分子量、または遅くても移行から)。この現象はよくわかっていないですが、それは移行の変化は、タンパク質が脱グリコシル化されている証拠であるといえる。B)抗体と砂糖の検出は、その適用性を制限する独自の課題を提示。それは、一般的な抗糖鎖抗体を生成するためには非常に困難であった、彼らは通常、その使用を制限する複雑な糖鎖のターゲットに対して発生します。また、いくつかのモノクローナル抗糖鎖抗体は、望ましくない交差反応性10を表示。C)レクチンは、(本質的な砂糖の親和性を持つタンパク質)も砂糖の検出に適している、加えて彼らは糖鎖の構造上の洞察を与える。ただし、すべてのそれらの狭い特異性を持っている、と多くの部分的にのみ(彼らは未知の親和性を有することができることを意味します)特徴がある。その結果、正レクチン染色では、GIの存在の指標ではなく、証拠を、提供するようにVEN砂糖。D)化学ラベリングキットは、(糖の過ヨウ素酸酸化に基づいて)すべての糖タンパク質を染色するのに最適な方法であり、そのためよく脱グリコシル化に従うことが適しています。
未知のサンプルを処理するとき、それは糖蛋白質のコントロールを含めることをお勧めします。フェチュインは容易に入手できるNです-とO -糖蛋白質、絨毛性ゴナドトロピンは(両方のサブユニット)にも適しています。ウシ血清アルブミンは(BSA)、ネガティブコントロールとして使用することができます。しかし、それはいくつかの非グリコシル化タンパク質は高濃度で使用する場合は特に、プロ- Qエメラルド300とわずかに反応することに注意してください。そのようなこのプロトコルで使用されているプレステタンパク質マーカーとしての非グリコシル化分子量標準、、シャープなバンドを表示できるという利点を持っている。唯一のチャンスでプロ- Qエメラルド300〜反応これらのタンパク質(80 kDa)の一つです。したがって、ユーザーはそのようなInvitrogeからキャンディケインとして、代わりに糖タンパク質の標準のラダーを実行したい場合がありますnの
最後に、nucleocytosolic糖タンパク質(シングルO – GlcNAcので改変されている)のシンプルで-ゲルの検出は、特異性のコントロール11のβ- N -アセチルグルコサミニダーゼに沿って、モノクローナル抗体の使用が可能です。この手法の説明を超えているこの記事の範囲が、それがグリコシダーゼとして言及されるべきは、細胞内に存在する他の多くの糖タンパク質と複合糖質の研究のための便利なツールです。グリコシル化のすべての既知の形態の包括的な治療は、"糖鎖生物学のエッセンシャル"の第2版では見つけることができます。NCBIの本棚で利用できる無料のオンライン(ブックシェルフID:NBK1908、PMID:20301239)12。
The authors have nothing to disclose.
ドンのくし
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Comments |
Human chorionic gonadotropin β | Sigma Aldrich | C6572 | |
PCR Tubes | VWR | 20170-004 | |
PCR Thermocycler | Applied Biosystems | 4359659 | |
PNGase F | New England Biolabs | P0704 | Supplied with buffers |
Protein Deglycosylation Mix | New England Biolabs | P6039 | Supplied with buffers |
α-N-Acetylglalactosaminidase | New England Biolabs | P0734 | Supplied with buffer |
α1-2 Fucosidase | New England Biolabs | P0724 | Supplied with buffer |
α1-3,6 Galactosidase | New England Biolabs | P0731 | Supplied with buffer |
β1-3 Galactosidase | New England Biolabs | P0726 | Supplied with buffer |
10X Buffer G7 (500 mM Sodium Phosphate) | New England Biolabs | — | Supplied with PNGaseF or Degl Mix |
10X Glycoprotein Denaturing Buffer (5% SDS, 400 mM DTT) | New England Biolabs | — | Supplied with PNGaseF or Degl Mix |
10% NP-40 | New England Biolabs | — | Supplied with PNGaseF or Degl Mix |
3X SDS loading buffer (187.5 mM Tris-HCl pH 6.8, 6% SDS, 30% glycerol, 0.03% bromophenol blue) | New England Biolabs | B7703 | Supplied with 1.25M DTT |
ColorPlus Prestained Protein Marker | New England Biolabs | P7709 | |
10-20% Tris-Glycine Multigel | Cosmo Bio Co. | DCB-414893 | |
Cassette Electrophoresis Unit | Cosmo Bio Co. | DCB-303111 | |
Electrophoresis Power Supply EPS 301 | GE Healthcare | 18-1130-01 | |
Pro-Q Emerald 300 Glycoprotein Stain Kit | Invitrogen | P-21857 | |
Brilliant Blue R | Sigma Aldrich | B0149 | |
AlphaImager HP System | Cell Biosciences | 92-13823-00 |