ANALYSIS OF HUMAN PLASMA N-GLYCOPEPTIDES BY MASS SPECTROMETRY USING HIGH-PH FRACTIONATION AND HILIC-BASED STRATEGIES

Abstract

ABSTRACT

Glycosylation, a prevalent post-translational modification, plays a significant role in diverse biological processes and exhibits associations with various diseases, including cancer. Among the different types of glycosylation, N-glycosylation is particularly prominent. The precise detection and characterization of N-glycosylation require a series of enrichment steps. On the other hand, peptide fragmentation methods constitute a crucial step in reducing sample complexity. Moreover, enrichment strategies coupled with mass spectrometry are essential for the analysis and identification of N-glycopeptides. This research aims to enhance the detection methods for N-glycopeptides and N-glycoproteins by employing strategies that involve peptide fractionation and glycopeptide enrichment. This study targeted to assess and compare the efficacy of an integration method and a direct enrichment approach in terms of identifying glycopeptides from the glycoproteome of human plasma. The results demonstrate that integration method detects 228 N-glycopeptides and 95 N-glycoproteins, while Cotton-HILIC direct enrichment detects 95 N-glycopeptides and 62 N-glycoproteins. In conclusion, the employment of Cotton-HILIC enrichment with high pH fractionation exhibits greater qualitative abilities in characterizing the structures and functions of glycopeptides.

ÖZET

Glikozilasyon, yaygın bir post-translasyonel değişiklik olan ve çeşitli biyolojik süreçlerde önemli bir rol oynayan, aynı zamanda kanser gibi çeşitli hastalıklarla ilişkilendirilen bir süreçtir. Farklı glikozilasyon tipleri arasında özellikle N-glikozilasyon önemlidir. N-glikozilasyonun kesin tespiti ve karakterizasyonu için bir dizi zenginleştirme adımı gerekmektedir. Öte yandan, peptit parçalanma yöntemleri örnek karmaşıklığını azaltmada kritik bir adım oluşturur. Ayrıca, kütle spektrometrisi ile birleştirilen zenginleştirme stratejileri N-glikopeptitlerin analizi ve tanımlanması için önemlidir. Bu araştırma, peptit fraksiyonlama ve glikopeptit zenginleştirme stratejilerini içeren yöntemlerin kullanılarak N-glikopeptitlerin ve N-glikoproteinlerin tespit yöntemlerini geliştirmeyi amaçlamaktadır. Bu çalışma, insan plazmasının glikkoproteomundan glikopeptitlerin tanımlanması açısından entegrasyon yöntemi ve doğrudan zenginleştirme yaklaşımının etkinliğini değerlendirmeyi hedeflemiştir. Sonuçlar, entegrasyon yönteminin 228 N-glikopeptit ve 95 N-glikoprotein tespit ederken, Pamuk-HILIC doğrudan zenginleştirmenin 95 N-glikopeptit ve 62 N-glikoprotein tespit ettiğini göstermektedir. Sonuç olarak, yüksek pH fraksiyonlama ile birlikte Pamuk-HILIC zenginleştirme yönteminin, glikopeptitlerin yapılarını ve fonksiyonlarını daha iyi nitelendirme yetenekleri sergilediği sonucuna varılmıştır.