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介绍

长期以来，人们都知道聚糖在生物系统中发挥着重要作用，并且对所有生命形式都至关重要。复杂多样的聚糖似乎普遍存在于自然界的所有细胞中。糖组学的出现是为了定义生物系统的糖组，以更好地评估聚糖的生物属性，这对于全面系统地了解生物体是必不可少的。其中，糖组学定量是糖组学的重要组成部分，对于识别疾病和生物过程中聚糖的差异表达至关重要。稳定同位素化合物标记仍然是糖组定量的主要方法，目前已开发出多种稳定同位素（D、13 C、15 N、18O) 标记策略，包括活细胞或生物体（体内代谢标记）和提取物或纯化聚糖（化学或酶体外标记）。

图1 糖组定量同位素标记示意图。

稳定同位素标记的优点

与无标记方法相比，同位素标记技术的优点是可以使用稳定的同位素标记内标来补偿仪器性能随时间的变化，且定量精度高，糖组定量能力不易受到外界因素的影响。分析仪的实验操作和稳定性。

标签策略

对于同位素标记化合物对聚糖的标记，已应用三种主要的同位素标记策略，包括化学同位素标记、酶促同位素标记和代谢同位素标记[1]。

化学同位素标记

聚糖的化学同位素标记已不断开发并应用于定量糖组学。最流行的方法是使用同位素标记的碘甲烷或其他标记试剂通过还原胺化或 NHS-酯反应来标记聚糖，形成标记的全甲基化聚糖。然后比较未标记和标记的已全甲基化的聚糖。同位素标记的碘甲烷包括 CH 2 DI、CHD 2 I、CD 3 I、13 CH 3 I、13 CH 2 DI、13 CHD 2 I、13 CD 3 I 和 CH 3 I 及其试剂对（12CH 3 I/ 13 CH 3 I、CH 3 I/CH 2 DI、CH 3 I/CD 3 I)。其他标记试剂主要有13-碳、氘、15-氮三种稳定同位素，如13 C 6 -苯胺、13 C 6 -2-氨基苯甲酸、13 C 6 -2-氨基苯甲酸、D 4 -2 -氨基苯甲酸和13 C 6 -苯乙基苯甲酰肼。

图 2 同位素标记的碘甲烷对聚糖的全甲基化。

酶同位素标记

聚糖的酶促同位素标记主要利用以下机制开发：在H 2 18 O水存在下，通过糖苷内切酶的水解，将18 O掺入N-连接聚糖的还原端。除水之外的其他受体也可用于酶促同位素标记中的转糖基反应。如图 3 所示，一种新颖的 N 连接聚糖相对定量方法，利用 Endo-M（糖苷水解酶 (GH) 家族 85 酶）的转糖基作用和稳定同位素标记的葡萄糖 (U- 13 C 6 )作为分析物。受体。

图3 同位素标记受体和Endo-M转糖基化的体外酶同位素标记策略。

代谢同位素标记

除了上述化学和酶方法之外，还引入了具有同位素标记的单体构件（谷氨酰胺或葡萄糖）的聚糖的代谢同位素标记策略作为可行的替代方案。通常，在细胞培养物中使用15 N 同位素标记的谷氨酸和13 C 同位素标记的葡萄糖对聚糖进行代谢同位素标记。