Zeitschrift für Proteomik und Bioinformatik
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Abstrakt

Groß angelegtes Screening und quantitative Analyse ortsspezifischer N-Glycopeptide aus menschlichem Serum bei früher Alzheimer-Krankheit mittels LC-HCD-PRM-MS

Lingyun Pan1,2, Yu Lin1, Jianhui Zhu1, Jie Zhang1, Zhijing Tan1, David M. Lubman1*

Die Glykopeptidanalyse mittels Massenspektrometrie könnte eine wichtige Möglichkeit zur Entdeckung von Biomarkern bieten, die bei der Früherkennung der Alzheimer-Krankheit (AD) helfen. In dieser Arbeit haben wir eine NanoLC-Stepped-HCD-DDAMS/MS-Plattform und eine NanoLC-Stepped-HCD-PRM-MS-Plattform für ein groß angelegtes Screening und die Quantifizierung neuartiger N-Glykopeptid-Biomarker zur Früherkennung von AD im Patientenserum verwendet. N-Glykopeptide wurden nach Trypsinverdauung, Glykopeptidanreicherung, Fraktionierung und NanoLC-Stepped-HCD-DDA-MS/MS- oder NanoLC-Stepped-HCD-PRM-MS-Analyse aus 10 µl Serum von Patienten mit leichter kognitiver Beeinträchtigung (MCI, eine Prodromalphase von AD) bzw. normalen Kontrollpersonen gewonnen. Durch eine Kombination aus Byonic-, Byologic- und Skyline-Software konnten wir sowohl die Identifizierung als auch die markierungsfreie Quantifizierung ortsspezifischer N-Glykopeptide zwischen MCI und normalen Kontrollpersonen durchführen.

Eine differentielle Quantifizierungsanalyse durch Byologic zeigte, dass 29 N-Glykopeptide, die von 16 Glykoproteinen abgeleitet wurden, bei MCI im Vergleich zu normalen Kontrollen signifikant verändert waren. Darüber hinaus bestätigte die quantitative HCD-PRM-MS-Analyse der ausgewählten N-Glykopeptidkandidaten, dass EHEGAIYPDN138TTDFQR_HexNAc(4)Hex(5)- Fuc(2)NeuAc(1) von CERU und VCQDCPLLAPLN156DTR_HexNAc(4)Hex(5)NeuAc(2) von AHSG MCI signifikant von normalen Kontrollen unterscheiden können. Diese beiden Glykopeptide hatten eine Fläche unterhalb der ROC-Kurve (AUC) von 0,850 (95% CI, 0,66-1,0) bzw. 0,867 (95% CI, 0,68-1,0) (p<0,05). Das Ergebnis zeigt, dass Änderungen im Expressionsniveau der N-Glykopeptide potenzielle Serum-Biomarker für die Erkennung von AD in einem sehr frühen Stadium darstellen.