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Rapid and sensitive glycan targeting by lectin-SERS assay.
Molecular Omics ( IF 3.0 ) Pub Date : 2020-05-20 , DOI: 10.1039/c9mo00181f Nicole M Cordina 1 , Wei Zhang , Nicolle H Packer , Yuling Wang
Molecular Omics ( IF 3.0 ) Pub Date : 2020-05-20 , DOI: 10.1039/c9mo00181f Nicole M Cordina 1 , Wei Zhang , Nicolle H Packer , Yuling Wang
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Glycosylation is an important part of cell signalling that is implicated in many disease states in which glycans play an essential role. Therefore rapid and sensitive differentiation of glycans on proteins is highly desirable. Current technologies for glycan structural analysis normally involve the isolation of glycans from proteins, or enrichment of glycopeptides, and detection by mass spectrometry, which requires relatively large amounts of sample and is not able to be used by non-specialist laboratories. Herein we present a simple and new strategy for targeting the glycans on a protein (with IgG as a model glycoprotein) using surface-enhanced Raman scattering (SERS) coupled to glycan-binding WGA (wheat germ agglutinin) lectin, in a lectin-SERS assay. With one drop (1 μL) of glycoprotein solution, our lectin-SERS assay can detect as low as 10 ng IgG within two hours with high glycan specificity. We extend our technique to examine the surface glycan profiles on two human colorectal cancer cell lines, which show different and unique glycan signatures specific to the target cell lines. Thus, we believe that this method could be potentially used for the real-time and in situ monitoring of glycans on the surface of cells or tissue or in body fluids, and is thus a powerful tool for glycomics research.
中文翻译：
通过凝集素-SERS分析快速，灵敏地靶向聚糖。
糖基化是细胞信号转导的重要部分，与糖苷起重要作用的许多疾病状态有关。因此，非常需要聚糖对蛋白质的快速和敏感的分化。当前用于聚糖结构分析的技术通常涉及从蛋白质中分离聚糖，或富集糖肽，以及通过质谱检测，这需要相对大量的样品并且不能被非专业实验室使用。本文中，我们提出了一种简单而新的策略，即使用表面增强拉曼散射（SERS）和结合聚糖的WGA（小麦胚芽凝集素）凝集素在凝集素SERS中靶向蛋白质（以IgG作为模型糖蛋白）上的聚糖。分析。用一滴（1μL）糖蛋白溶液，我们的凝集素-SERS分析可在两小时内检测到低至10 ng IgG，且具有高聚糖特异性。我们扩展了我们的技术，以检查两种人结肠直肠癌细胞系上的表面聚糖谱，它们显示了针对靶细胞系的不同且独特的聚糖特征。因此，我们认为该方法可以潜在地用于实时和对细胞或组织表面或体液中的聚糖进行原位监测，因此是进行糖组学研究的强大工具。
更新日期：2020-05-20
中文翻译：
通过凝集素-SERS分析快速，灵敏地靶向聚糖。
糖基化是细胞信号转导的重要部分，与糖苷起重要作用的许多疾病状态有关。因此，非常需要聚糖对蛋白质的快速和敏感的分化。当前用于聚糖结构分析的技术通常涉及从蛋白质中分离聚糖，或富集糖肽，以及通过质谱检测，这需要相对大量的样品并且不能被非专业实验室使用。本文中，我们提出了一种简单而新的策略，即使用表面增强拉曼散射（SERS）和结合聚糖的WGA（小麦胚芽凝集素）凝集素在凝集素SERS中靶向蛋白质（以IgG作为模型糖蛋白）上的聚糖。分析。用一滴（1μL）糖蛋白溶液，我们的凝集素-SERS分析可在两小时内检测到低至10 ng IgG，且具有高聚糖特异性。我们扩展了我们的技术，以检查两种人结肠直肠癌细胞系上的表面聚糖谱，它们显示了针对靶细胞系的不同且独特的聚糖特征。因此，我们认为该方法可以潜在地用于实时和对细胞或组织表面或体液中的聚糖进行原位监测，因此是进行糖组学研究的强大工具。
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