We used electrospary ionization ion trap tandem mass spectrometry (ESI-IT tandem MS) to structural elucidation of three different biantennary-type glycans having zero, one, two galactoses (G0, G1, G2). The highest fragment ion in the MS/MS spectra of three glycans was produced by 0,2-ring cleavage of fucose-linked N-acetylglucosamine (GlcNAc) in reducing end. The fragment ions both from precursor ions and 0,2-ring cleaved ions ($^{0.2}An$; n=5 for G0, n=6 for G1 and G2) were not overlapped each other. As results of $MS^n$ analyses, tandem fragmentation trees of each glycans were generated and 2,4-ring cleavages ($^{2.4}A_6$) were occurred in GlcNAc linked to reducing end GlcNAc. This structural elucidation and fragmentation study of N-linked glycans by tandem mass spectrometry can be applied to structural analysis of more complicated glycans.
Oligosaccharide modification by N-acetylglucosaminyltransferase-V (GnT-V), a glycosyltransferase encoded by the Mgat5 gene that catalyzes the formation of ${\beta}1$,6GlcNAc (N-acetylglucosamine) branches on N-glycans, is thought to be associated with cancer growth and metastasis. Overexpression of GnT-V in cancer cells enhances the signaling of growth factors such as epidermal growth factor by increasing galectin-3 binding to polylactosamine structures on receptor N-glycans. In contrast, GnT-V deficient mice are born healthy and lack ${\beta}1$,6GlcNAc branches on N-glycans, but develop immunological disorders due to T-cell dysfunction at 12-20 months of age. We have developed Mgat5 transgenic (Tg) mice (GnT-V Tg mice) using a ${\beta}$-actin promoter and found characteristic phenotypes in skin, liver, and T cells in the mice. Although the GnT-V Tg mice do not develop spontaneous cancers in any organs, there are differences in the response to external stimuli between wild-type and GnT-V Tg mice. These changes are similar to those seen in cancer progression but are unexpected in some aspects. In this review, we summarize what is known about GnT-V functions in skin and liver cells as a means to understand the physiological roles of GnT-V in mice.
The glycome consists of all glycans (or carbohydrates) within a biological system, and modulates a wide range of important biological activities, from protein folding to cellular communications. The mining of the glycome for disease markers represents a new paradigm for biomarker discovery; however, this effort is severely complicated by the vast complexity and structural diversity of glycans. This review summarizes recent developments in analytical technology and methodology as applied to the fields of glycomics and glycoproteomics. Mass spectrometric strategies for glycan compositional profiling are described, as are potential refinements which allow structure-specific profiling. Analytical methods that can discern protein glycosylation at a specific site of modification are also discussed in detail. Biomarker discovery applications are shown at each level of analysis, highlighting the key role that glycoscience can play in helping scientists understand disease biology.
Solakyildirim, Kemal;Li, Lingyun;Linhardt, Robert J.
Mass Spectrometry Letters
/
v.9
no.3
/
pp.67-72
/
2018
Alkaline phosphatase (AP) is a membrane-bound glycoprotein that is widely distributed in the plasma membrane of cells of various organs and also found in many organisms from bacteria to humans. The complete amino acid sequence and three-dimensional structure of human placental alkaline phosphatase have been reported. Based on the literature data, AP consists of two presumptive glycosylation sites, at Asn-144 and Asn-271. However, it only contains a single occupied N-linked glycosylation site and no occupied O-linked glycosylation sites. Hydrophilic interaction chromatography (HILIC) has been primarily employed for the characterization of the glycan structures derived from glycoproteins. N-glycan structures from human placental alkaline phosphatase (PLAP) were investigated using HILIC-Orbitrap MS, and subsequent data processing and glycan assignment software. 16 structures including 10 sialylated N-glycans were identified from PLAP.
Sialylation, the attachment of sialic acid residues to a protein, can affect the biological activity and in vivo circulatory half-life of glycoproteins. Human ${\alpha}2$,3-sialyltransferase (${\alpha}2$,3-ST) and ${\beta}1$,4-galactosyltransferase (${\beta}1$,4-GT) are responsible for terminal sialylation and galactosylation, respectively. Enhanced sialylation of human erythropoietin (EPO) by the expression of ${\alpha}2$,3-ST and ${\beta}1$,4-GT was achieved using recombinant Chinese hamster ovary (CHO) cells (EC1). The sialic acid content and sialylation of N-glycans were evaluated by HPLC. When ${\alpha}2$,3-ST was expressed in CHO cells (EC1-ST2), the sialic acid content (moles of sialic acid/mole of EPO) increased from 6.7 to 7.5. In addition, the amount of trisialylated glycans increased from 17.3% to 26.1 %. When ${\alpha}2$,3-ST and ${\beta}1$,4-GT were coexpressed in CHO cells (EC1-GTST15), the degree of sialylation was greater than that in EC1-ST2 cells. In the case of EC1-GTST15 cells, the sialic acid content increased to 8.2 and the proportion of trisialylated glycans was markedly increased from 17.3% to 35.5%. Interestingly, the amount of asialoglycans decreased only in the case of GTST15 cells (21.4% to 14.2%). These results show that coexpression of ${\alpha}2$,3-ST and ${\beta}1$,4-GT is more effective than the expression of ${\alpha}2$,3-ST alone. Coexpression of ${\alpha}2$,3-ST and ${\beta}1$,4-GT did not affect CHO cell growth and metabolism or EPO production. Thus, coexpression of ${\alpha}2$,3-ST and ${\beta}1$,4-GT may be beneficial for producing therapeutic glycoproteins with enhanced sialylation in CHO cells.
Park, Hae-Min;Kim, Yoon-Woo;Kim, Kyoung-Jin;Kim, Young June;Yang, Yung-Hun;Jin, Jang Mi;Kim, Young Hwan;Kim, Byung-Gee;Shim, Hosup;Kim, Yun-Gon
Molecules and Cells
/
v.38
no.1
/
pp.65-74
/
2015
Carbohydrate antigens expressed on pig cells are considered to be major barriers in pig-to-human xenotransplantation. Even after ${\alpha}1,3$-galactosyltransferase gene knock-out (GalT-KO) pigs are generated, potential non-Gal antigens are still existed. However, to the best of our knowledge there is no extensive study analyzing N-glycans expressed on the GalT-KO pig tissues or cells. Here, we identified and quantified totally 47 N-glycans from wild-type (WT) and GalT-KO pig fibroblasts using mass spectrometry. First, our results confirmed the absence of galactose-alpha-1,3-galactose (${\alpha}$-Gal) residue in the GalT-KO pig cells. Interestingly, we showed that the level of overall fucosylated N-glycans from GalT-KO pig fibroblasts is much higher than from WT pig fibroblasts. Moreover, the relative quantity of the N-glycolylneuraminic acid (NeuGc) antigen is slightly higher in the GalT-KO pigs. Thus, this study will contribute to a better understanding of cellular glycan alterations on GalT-KO pigs for successful xenotransplantation.
Glycans are attached to proteins as in glycoproteins and proteoglycans. They are found on the exterior surface of cells. O- and N-linked glycans are very common in eukaryotic cells but may also be found in prokaryotes. The interaction of cell surface glycans with complementary glycan binding proteins located on neighboring cells, other cell types, pathogens like virus, or bacteria is crucial in biologically and biomedically important processes like pathogen recognition, cell migration, cell-cell adhesion, development, and infection. Their implication in pathological condition, suggests an important role for glycans as disease markers. In addition, a great amount of research has been shown that appropriate glycosylation of a recombinant therapeutic protein is critical for product solubility, stability, pharmacokinetics and pharmacodynamics, bioactivity, and safety. Besides, cancer-associated glycosylation changes often involve sialic acid in glycan branch which play important roles in cell-cell interaction, recognition and immunological response. This review aims at giving a comprehensive overview of the glycan's biological function and describing the relevance among the glycosylation, disease diagnosis and treatment methods. Furthermore, the high-throughput analytic methods available to measure the profile changing patterns of glycan in the blood serum as well as possible underlying biochemical mechanisms.
Lysosomal storage diseases (LSDs) are a group of inherent diseases characterized by massive accumulation of undigested compounds in lysosomes, which is caused by genetic defects resulting in the deficiency of a lysosomal hydrolase. Currently, enzyme replacement therapy has been successfully used for treatment of 7 LSDs with 10 approved therapeutic enzymes whereas new approaches such as pharmacological chaperones and gene therapy still await evaluation in clinical trials. While therapeutic enzymes for Gaucher disease have N-glycans with terminal mannose residues for targeting to macrophages, the others require N-glycans containing mannose-6-phosphates that are recognized by mannose-6-phosphate receptors on the plasma membrane for cellular uptake and targeting to lysosomes. Due to the fact that efficient lysosomal delivery of therapeutic enzymes is essential for the clearance of accumulated compounds, the suitable glycan structure and its high content are key factors for efficient therapeutic efficacy. Therefore, glycan remodeling strategies to improve lysosomal targeting and tissue distribution have been highlighted. This review describes the glycan structures that are important for lysosomal targeting and provides information on recent glyco-engineering technologies for the development of therapeutic enzymes with improved efficacy. [BMB Reports 2015; 48(8): 438-444]
Son, Ji Hyung;Kim, Dae-Jung;Lee, Dong-Mok;Seo, Byoung Boo
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.36
no.4
/
pp.253-260
/
2021
Organ transplantation is currently the most fundamental treatment for organ failure, but there is a shortage of organ supply compared to those in need. Regenerative medicine has recently developed a decellularization technique that overcomes the limitations of conventional organ transplantation and attempts to reconstruct damaged tissues or organs to their normal state. Several decellularization methods have been suggested. In this experiment, the decellularization methods were used to find effective decellularization methods for humanlike porcine placenta. The optimal conditions for decellular support are low DNA content and high glycos amino glycans (GAGs) and collagen content. In order to satisfy this condition, SDS and Triton X-100 and SDS + Triton X-100 were used as the detergent used for decellularization in this experiment. The contents were compared according to the decellularization time (0, 12, 24, 48 and 72 hours), and the concentrations of SDS (0.2, 0.5, 0.7 and 1.0%) were mixed in 1.0% Triton X-100 to analyze the contents. When decellularized using SDS and Triton X-100, respectively, it was confirmed that the contents of DNA and GAGs were opposite to each other. And decellularization treatment for 24 hours at 0.5% SDS was able to obtain an effective decellular support. If decellularization studies of various detergents can be obtained an effective decellular support, and furthermore, cell culture experiments can confirm the effect on the cells.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.