固定化レクチン親和性蛍光標識によるフコシル化糖タンパク質の定量分析

タンパク質グリコシル化の異常な変化は生理病理学的状態を識別できるため、ヒトのバイオ流体は疾患特異的なグリコシル化を発見するためによく使用されます。バイオ流体の高度にグリコシル化タンパク質は、疾患の署名を特定することを可能にします。唾液糖タンパク質に関する糖立球菌の研究は、フコシル化が腫瘍形成中に有意に増加し、糖タンパク質が肺転移で高フコシル化され、腫瘍期がフコシル化と関連していることを示しました。唾液フコシル化の定量化は、フコシル化糖タンパク質またはフコシル化グリカンの質量分析分析によって達成できます。ただし、質量分析の使用は、臨床診療のために重要ではありません。ここでは、質量分析に依存することなくフコシル化糖タンパク質を定量化するために、ハイスループットの定量的方法であるレクチンアフィニティ蛍光標識定量（LAFLQ）を開発しました。ファコスに特定の親和性を持つレクチンは、樹脂に固定され、蛍光標識されたフコシル化糖タンパク質を効果的に捕捉します。これは、96ウェルプレートの蛍光検出によってさらに定量的に特徴付けられます。我々の結果は、血清IgGがレクチンと蛍光検出によって正確に定量化できることを実証しました。唾液中の定量化は、健康なコントロールや他の非癌疾患と比較して肺がん患者のフコシル化が有意に高いことを示し、この方法では肺がん唾液の病期関連のフコシル化を定量化する可能性があることを示唆しています。

Human biofluids are often used to discover disease-specific glycosylation, since abnormal changes in protein glycosylation can discern physiopathological states. Highly glycosylated proteins in biofluids make it possible to identify disease signatures. Glycoproteomic studies on saliva glycoproteins showed that fucosylation was significantly increased during tumorigenesis and that glycoproteins became hyperfucosylated in lung metastases, and tumor stage is associated with fucosylation. Quantification of salivary fucosylation can be achieved by mass spectrometric analysis of fucosylated glycoproteins or fucosylated glycans; however, the use of mass spectrometry is non-trivial for clinical practice. Here, we developed a high-throughput quantitative method, lectin-affinity fluorescent labeling quantification (LAFLQ), to quantify fucosylated glycoproteins without relying on mass spectrometry. Lectins with a specific affinity for fucoses are immobilized on the resin and effectively capture fluorescently labeled fucosylated glycoproteins, which are further quantitatively characterized by fluorescence detection in a 96-well plate. Our results demonstrated that serum IgG can be accurately quantified by lectin and fluorescence detection. Quantification in saliva showed significantly higher fucosylation in lung cancer patients compared to healthy controls or other non-cancer diseases, suggesting that this method has the potential to quantify stage-related fucosylation in lung cancer saliva.