Analiza procesu glikozylacji

Glikozylacja białek (proces przyłączania do nich reszt cukrowych) odgrywa ważną rolę w nadawaniu białkom stabilności i specyficzności dla konkretnych kompartmentów komórki. Zmiany w strukturze reszty cukrowej mogą modulować aktywność białek. Są także silnie powiązane ze schorzeniami, takimi jak nowotwory, cukrzyca czy choroby układu sercowo-naczyniowego. Co więcej, glikoproteiny mogą stanowić użyteczne dla celów diagnostycznych biomarkery oraz cele terapeutyczne konkretnych chorób.

Aby odpowiedzieć na rosnącą potrzebę opisania procesu glikozylacji białek, powołano finansowany ze środków UE projekt HIGHGLYCAN (Methods for high-throughput (HTP) analysis of protein glycosylation), którego prace skupiają się obecnie na opracowaniu metod analitycznych dla rzetelnego, ilościowego określenia bogactwa struktur glikanów w złożonych próbkach biologicznych. W tym celu, badacze zrzeszeni w projekcie stosować będą metodę ultra wysokosprawnej chromatografii cieczowej, kapilarną elektroforezę żelową z detekcją wzbudzonej laserowo fluorescencji, oraz metodę spektrometrii mas.

W pierwszym etapie projektu badacze skupili się na opracowaniu metod odpowiedniego przygotowywania próbek i technik do analizy procesu glikozylacji białek. Udoskonalono techniki pomiarowe i poczyniono duże postępy w procesie robotyzacji i automatyzacji metod przygotowywania próbek glikanów. Dzięki temu opracowano kilka procesów profilowania procesu glikozylacji białek, które zostały zweryfikowane dzięki analizie 1800 próbek. Uzyskane wyniki zostały następnie powiązane ze specyficznym polimorfizmem pojedynczego nukleotydu, co jednoznacznie stanowi o potencjale tych metod do wykorzystania jako wysokosprawnych analiz w badaniach biomedycznych.

Kluczowym rezultatem projektu HIGHGLYCAN jest zapewnienie, że opracowana dzięki niemu technologia zostanie wdrożona do praktycznych zastosowań w biotechnologii. Niektóre z opracowanych do tej pory technik znalazły zastosowanie na skalę światową w usługach analizy glikanów i produkcji zestawów do analizy glikozylacji.

Ze względu na złożoność procesu glikozylacji oraz luk technologicznych, system do profilowania glikozylacji opracowany w ramach projektu HIGHGLYCAN stanowi solidne rozwiązanie dla wysokosprawnej identyfikacji i ilościowego oznaczania glikanów. System ten będzie mógł zostać wykorzystany do identyfikowania biomarkerów na potrzeby diagnostyki oraz do badania zmian w procesie glikozylacji, jakie zachodzą np. w stanie cukrzycowym.