Abstract Glycosylation analysis from biological samples is often challenging due to the high complexity of the glycan structures found in these samples. In the present study N- and O- glycans from human colorectal cancer cell lines and human plasma were analyzed using ultrahigh resolution MALDI-FTICR-MS. N-glycans were enzymatically released from cell lines and plasma proteins, whereas beta-elimination was used for the release of O-glycans from the cells. The purified samples were mass analyzed using a 15T MALDI-FTICR-MS system, with additional MS/MS (collision-induced dissociation) experiments for O-glycan identifications. A total of 104 O-glycan and 62 N-glycan compositions were observed in the spectra obtained from colorectal cancer cell line samples. In the cell line N-glycan spectra, the highest intensity signals originated from high-mannose glycans, next to the presence of various complex type glycans. Notably, in the O-glycan spectra mono- and disaccharide signals were observed, which are difficult to detect using alternative glycomic platforms such as porous graphitized carbon LC-MS. In the N-glycan spectra from plasma, isobaric species were resolved in MALDI-FTICR-MS spectra using absorption mode whereas these overlapped in magnitude mode. The use of ultrahigh resolution MALDI-FTICR-MS for the analysis of glycans in complex mixtures enables us to confidently analyze glycans in the matrix region of the spectrum and to differentiate isobaric glycan species.

中文翻译：

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通过超高分辨率 MALDI-FTICR-MS 对细胞系进行 O-和 N-糖基化分析

摘要 由于在这些样品中发现的聚糖结构高度复杂，因此对生物样品的糖基化分析通常具有挑战性。在本研究中，使用超高分辨率 MALDI-FTICR-MS 分析了来自人结肠直肠癌细胞系和人血浆的 N-和 O-聚糖。N-聚糖从细胞系和血浆蛋白中通过酶促释放，而β-消除用于从细胞中释放O-聚糖。使用 15T MALDI-FTICR-MS 系统对纯化的样品进行质量分析，并进行额外的 MS/MS（碰撞诱导解离）实验以进行 O-聚糖鉴定。在从结肠直肠癌细胞系样品获得的光谱中观察到总共 104 种 O-聚糖和 62 种 N-聚糖组合物。在细胞系 N-聚糖谱中，最高强度的信号来自高甘露糖聚糖，旁边是各种复杂类型的聚糖。值得注意的是，在 O-聚糖光谱中观察到单糖和双糖信号，使用替代糖组学平台（例如多孔石墨化碳 LC-MS）难以检测到这些信号。在来自血浆的 N-聚糖光谱中，使用吸收模式在 MALDI-FTICR-MS 光谱中解析同量异位物质，而这些在幅度模式中重叠。使用超高分辨率 MALDI-FTICR-MS 分析复杂混合物中的聚糖使我们能够自信地分析光谱基质区域中的聚糖并区分同量多糖种类。使用替代糖组学平台（例如多孔石墨化碳 LC-MS）难以检测到。在来自血浆的 N-聚糖光谱中，使用吸收模式在 MALDI-FTICR-MS 光谱中解析同量异位物质，而这些在幅度模式中重叠。使用超高分辨率 MALDI-FTICR-MS 分析复杂混合物中的聚糖使我们能够自信地分析光谱基质区域中的聚糖并区分同量多糖种类。使用替代糖组学平台（例如多孔石墨化碳 LC-MS）难以检测到。在来自血浆的 N-聚糖光谱中，使用吸收模式在 MALDI-FTICR-MS 光谱中解析同量异位物质，而这些在幅度模式中重叠。使用超高分辨率 MALDI-FTICR-MS 分析复杂混合物中的聚糖使我们能够自信地分析光谱基质区域中的聚糖并区分同量多糖种类。