Yeni Strateji ile Glikoproteomik Araştırmaları Devrim Yaratıyor
Protein glikozilasyonu, çeşitli hücresel işlevleri düzenleyen temel bir biyolojik süreç olmasına rağmen, glikoproteinlerin karmaşıklığı ve düşük bolluğu nedeniyle çalışması zordur. Fudan Üniversitesi’nden bilim insanlarının Ulusal Bilim İncelemesi’nde yayımlanan çığır açan bir çalışmada, HG-TCs adı verilen bir kimyasal bağlanma tabanlı glikopeptit zenginleştirme stratejisi geliştirdiği ortaya çıktı. Bu yöntem, gelişmiş katı faz malzemeleri ve biyortogonal kimya kullanarak N-glikositler, O-GlcNAc siteleri ve O-GalNAc siteleri ile N-glikanlar da dahil olmak üzere birden fazla glikozilasyon türünü aynı anda tespit etmektedir. Bu HG-TCs stratejisi, azid-alkin sikloadisyon reaksiyonu kullanarak glikopeptitleri zenginleştirmenin ve bunları tripsin parçalanması yoluyla salmanın yeteneğine sahiptir. Bu tek tüplü iş akışı, yüksek tekrarlanabilirliği korurken örnek kaybını en aza indirir.
## Yeni Bir Yaklaşım: HG-TCs Stratejisi
Bu yaklaşım, olağanüstü ölçeklenebilirliğe sahip zaman açısından verimli bir iş akışı sunar ve minimal örnek miktarları kullanarak HeLa hücrelerinde tek bir deneyde 900’den fazla O-GlcNAc sitesi ve 800 N-glikosit belirleme yeteneği sunar. Ekip, “Teknik tekrarlar arasında bile aynı sonuçları garanti etmek zor olmaya devam etmektedir. Dolayısıyla, birden fazla glikozilasyonun kapsamlı analizinde, birden fazla glikozilasyon haritası çıkarmanın operasyonel ve teknik varyasyonlarına yol açabileceği ve özellikle belirli dinamik ve karmaşık biyolojik modeller veya sistemler için tutarsız verilere yol açabileceği belirtildi.” dedi. Bu nedenle, “HG-TCs, yüksek derecede dinamik ve karmaşık bir karbonhidrat sisteminin çalışılmasına son derece uygundur, sadece birden fazla glikozilasyonun haritasını çıkarmakla kalmaz, aynı zamanda birden fazla glikozilasyon değişikliğinin eş zamanlı izlenmesine olanak tanır.”
## Uygulamalar ve Sonuçlar
Araştırma ekibi ayrıca bu stratejiyi oksidatif stres altındaki HeLa hücre örneklerini analiz etmek için uyguladı. Çekirdek ve sitoplazma arasında belirgin mekansal glikozilasyon desenlerini ortaya çıkardılar ve bu da glikozilasyonun hücresel tepkilerdeki dinamik rolleri hakkında değerli görüşler sunmaktadır. Bu çalışma, glikoproteomik araştırmalar için sağlam bir araç sunarak, glikozilasyonun hücresel sinyalleme ve hastalık mekanizmalarındaki dinamik rollerinin anlaşılmasına yardımcı olmaktadır. Glikoproteomik araştırmacılar için bu yöntem, karmaşık iş akışlarını basitleştirirken yüksek veri kalitesini koruyarak önemli bir ilerleme temsil etmektedir. Bulgular, kanser ve diğer hastalıklardaki glikozilasyon değişikliklerinin incelenmesi için özellikle önemlidir.
Kaynak: Journal reference: Xiong, Y., et al. (2024) Rapid and large-scale glycopeptide enrichment strategy based on chemical ligation. National Science Review. doi.org/10.1093/nsr/nwae341.
Glikozilasyon araştırmalarında yeni bir dönem başlıyor, detayları öğrenmek için makaleyi inceleyebilirsiniz.