发展中国家

最近，中国科学院大连化物所生物分离分析新材料与新技术研究组叶研究员团队开发了一个新的用于分析N-糖肽质谱的高灵敏度软件Glyco-decipe。该软件可以实现在分析谱图的过程中不依赖糖库，利用不同糖肽的同一肽骨架的相似断裂规律，开发出基于模式识别的肽序列识别新方法，从而扩展谱图，从而提高完整糖肽的识别灵敏度，发现未知的糖链和糖链修饰。糖解密为分析位点特异性糖类型、揭示糖基化修饰的微观异质性以及探索糖的生物学功能提供了新的工具。

蛋白质的糖基化与疾病的发生发展密切相关，临床上使用的肿瘤标志物大多是糖基化蛋白。在组学水平上分析位点特异性糖型对于发现新的疾病标志物和提高基于蛋白质糖基化的医学研究水平具有重要作用。

N-糖肽的质谱非常复杂，分辨率较低。此外，传统的N-糖肽分析软件依赖于糖库，无法实现对未知糖链和修饰糖的识别。为了解决上述问题，本工作发展了一种不依赖糖池的肽序列识别方法，实现了对未知糖链肽及其可能修饰基团的识别。为了解决N-糖肽质谱分辨率低的问题，研究组系统分析了糖肽的裂解规律，发现糖链母离子的种类、组成和价态对肽骨架的裂解模式没有显著影响。建立了具有相同肽序列的完整糖肽谱之间的关系，发展了基于模式识别的肽序列识别策略。扩展了完整糖肽的光谱，完整糖肽的分辨率在原有基础上提高了31%。

本工作以蛋白前体皂苷为例，展示了蛋白前体皂苷在小鼠五种不同组织中的糖基化差异，进一步揭示了蛋白上位点特异性糖类型的丰度分布，展示了糖密码在蛋白糖基化分析中的应用潜力。通过对比分析同一N-糖肽的质谱数据，发现Glyco-decipe的光谱分析效率比其他软件高34-179%。该软件具有友好的用户界面和良好的定量比较功能，可供学术界免费使用(软件可从github下载)。

叶团队致力于发展位点特异性糖型分析方法，包括糖肽富集方法和谱图分析方法：在O-GlcNAc糖肽的富集方面，先后发展了酶标记结合化学氧化法()和可逆酶化学标记法()。在O-GalNac糖肽的富集方面，发展了酶解辅助亲水作用层析法()、酶化学法()和Ti-IMAC富集法()。在N-糖肽富集方面，开发了适合大样本分析的自动富集方法()；在O-GalNac糖肽的光谱分析上，开发了O-search搜索策略()，有效缩小了搜索空间，提高了识别灵敏度。最近，上述检索策略已被集成到一个具有自主知识产权的光谱检索软件MS-Decipher()中。

相关研究结果发表在《自然-通讯》 (Nature Communications)上，标题为GLYCO-de pher ENABLE GLYCAN Database-independent peptide matching and in depth character ization of site-specific n-糖基化。本研究得到了国家重点科技攻关项目的资助。d计划、大连化工学院创新基金等。

大连化工学院开发了一个分析N-糖肽质谱的新软件。