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Titelaufnahme

Titel
Synthesis and application of N-glycan standards for PGC-LC-ESI-MS- based qualitative and quantitative glycomics / eingereicht von Mag.rer.nat. Andreas Thader
VerfasserThader, Andreas
Begutachter / BegutachterinRizzi, Andreas ; Strasser, Richard
GutachterAltmann, Friedrich
ErschienenWien, September 2015
Umfang174 Seiten : Diagramme
HochschulschriftUniversität für Bodenkultur Wien, Univ., Dissertation, 2015
Anmerkung
Paralleltitel [Übersetzung des Autors]: Synthese und Anwendung von N-Glykanstandards für qualitative und quantitative Glykomik mittels PGC-LC-ESI-MS
Zusammenfassung in deutscher Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)N-Glykane / Massenspektrometrie / Poröser Graphit-Kohlenstoff / Stabilisotopenmarkierung
Schlagwörter (EN)N-glycans / mass spectrometry /porous graphitic carbon / stable isotope labeling
Schlagwörter (GND)Glykane <N-> / LC-MS
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19807 Persistent Identifier (URN)
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Synthesis and application of N-glycan standards for PGC-LC-ESI-MS- based qualitative and quantitative glycomics [5.04 mb]
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Klassifikation
Zusammenfassung (Deutsch)

LC-ESI-MS stellt eine effektive Methode zur Strukturanalyse von N-Glykanen dar. Die detaillierte Aufklärung von N-Glykanstrukturen durch diese Methode erfordert den Einsatz von Referenzstrukturen, deren Retentionszeiten auf der stationären Phase mit jenen von Probenglykanen verglichen wird. Als stationäre Phase eignet sich im Besonderen poröser Graphit-Kohlenstoff (PGC), da dieses Material eine hohe Trennleistung und Selektivität für Glykane aufweist. Aufgrund der genannten Eigenschaften war PGC-LC-ESI-MS die Methode der Wahl zur Retentionszeit- abhängigen Identifizierung von N-Glykanen des Mäusegehirns, welche unter Berücksichtigung ihrer Zusammensetzung in zwei Gruppen eingeteilt wurden. Vertreter beider Gruppen waren aus fünf Hexosen und vier Hexosaminen zusammengesetzt, eine Gruppe enthielt zusätzlich eine Fukose. Basierend auf den beiden Gruppen von Glykanen wurde mit Hilfe diverser Glykosyltransferasen ein Set aus 34 Referenzglykanen geschaffen, welche auf die stationäre Phase aufgetragen wurden. Ein Vergleich der Elutionszeiten der Analytzucker mit jenen der Standards zeigte, dass Peaks, die im Zusammenhang mit den Mausglykanen detektiert wurden, „bisected“ Hybridstrukturen zugeordnet werden konnten. Ein weiterer Schwerpunkt dieser Arbeit war die Synthese von stabilisiotopenmarkierten N-Glykanen und deren Verwendung im Bereich der Massenspektrometrie. Markiert wurden die Zucker mit 13C6-Galaktose, welche unter Verwendung einer beta 1,4 Galaktosyltransferase von UDP-13C6-Galaktose auf die N-Glykane übertragen wurde. Der „schwere“ Nukleotidzucker wurde zuvor mittels zweier Enzyme des Leloir-Wegs hergestellt. N-Glykane, die mit 13C6-Galaktose markiert wurden, erwiesen sich als wertvolle interne Standards bei PGC-LC-ESI-MS Analysen, da einerseits die Genauigkeit der Retentionszeit- abhängigen Identifizierung von N-Glykanen gesteigert werden konnte, aber auch eine exakte Quantifizierung der Analyten möglich wurde.

Zusammenfassung (Englisch)

LC-ESI-MS represents an effective method for structural analysis of N-glycans. Detailed elucidation of N-glycan structures by this method requires the use of reference structures, whose retention times on the stationary phase are compared to those of sample glycans. Due to its high separation selectivity useful for separation of isomers, porous graphitic carbon (PGC) is preferentially used as stationary phase. Because of these properties, PGC-LC-ESI-MS was the method of choice for retention time- based identification of mouse brain N-glycans, which were divided into two groups according to their composition. Both groups were composed of five hexoses and four hexosamines, one group additionally contained one fucose. Therefore, a reference glycan set consisting of 34 structures was created with the help of diverse glycosyltransferases and applied to the PGC stationary phase. Comparison of the elution times of analytes and standards revealed that mouse brain glycans co eluted with hybrid type N-glycans containing bisecting GlcNAc residues. Another thematic focus presented in this work was the synthesis of stable isotope labeled N-glycans and their application in the field of mass spectrometry. N-glycans were labeled with 13C6-galactose, which was transferred from UDP-13C6-galalctose to acceptors with the help of a beta 1,4 galactosyltransferase. The "heavy" nucleotide sugar was previously synthesized using two enzymes of the Leloir pathway. 13C6-galactose labeled sugars emerged as valuable internal standards for PGC-LC-ESI-MS analyses since the accuracy of retention time dependent identification of N-glycans was increased but also exact analyte quantification was feasible..