KegginとWells-Dawson型ヘテロポリ酸によって促進されたα-1酸糖タンパク質の末端グリコシジン結合の選択的加水分解

Selective hydrolysis of terminal glycosidic bond in α-1-acid glycoprotein promoted by Keggin and Wells-Dawson type heteropolyacids.

• Tatjana N Parac-Vogt
• Laura Van Rompuy
• Jens Moons Moons
• Jo Aelbers
• Tom Struyf
• Wim Wim Van den Ende

抄録

H3PW12O40 H4SiW12O40, H3PMo12O40, K6P2W18O62, NaH2W12O4：KegginとWells-Dawsonタイプのヘテロポリ酸（HPA）の範囲の反応性は、重くグリコシル化されたα-1-酸糖タンパク質（AGP）に対する報告されています。ドデシル硫酸ナトリウムポリアクリルアミドゲル電気泳動（SDS-PAGE）とパルスアンペロメトリック検出（HPAEC-PAD）と高速アニオン交換クロマトグラフィー（HPAEC-PAD）は、80℃とpH2.8でHPAでタンパク質をインキュベートした後、末端グリコシド結合の完全な加水分解が達成され、タンパク質のコアまたは残留グリカン鎖の観察された破壊を伴わないシアル酸の除去をもたらしたことを示しています。1H NMR分光法は、リリースされたシアル酸は、多くの生物学的プロセスで重要な役割を果たしているシアル酸修飾の分析に適した報告された方法を作るタンパク質からのそれらの切除時に無傷の構造を維持することを確認しました。また、1H NMRやHPAEC-PADでは他の糖の存在は検出されなかったことから、HPAは糖タンパク質の末端グリコシド結合のみを加水分解し、AGPからシアル酸が選択的に放出されていることが示唆された。観察された速度定数は6,7×10-2 -11,9×10-2 min-1の範囲であったとシアル酸の完全かつ選択的な切除は、インキュベーションの60分以内に達成することができます。Trp蛍光とCD分光法は、HPAとタンパク質の間の非共有結合的相互作用は、アニオン性HPAクラスタによってグリコシド結合加水分解中に形成されるシアルシルカチオンの安定化につながる可能性がある溶液中で行われることを示しています。

The reactivity of a range of Keggin and Wells-Dawson type heteropolyacids (HPAs): H3PW12O40 H4SiW12O40, H3PMo12O40, K6P2W18O62, and NaH2W12O4, towards the heavily glycosylated α-1-acid glycoprotein (AGP) is reported. Sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and high-performance anion exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAEC-PAD) show that after incubation of the protein with HPAs at 80 °C and pH 2.8 complete hydrolysis of terminal glycosidic bond has been achieved, resulting in the removal of sialic acids with no observed destruction of the protein core or the residual glycan chains. The 1H NMR spectroscopy confirmed that the released sialic acids preserve intact structure upon their excision from the protein, which makes the reported method suitable for the analysis of sialic acid modifications which play an important role in numerous biological processes. The presence of other sugars was not detected by 1H NMR and HPAEC-PAD, suggesting that HPAs hydrolyze only the terminal glycosidic bond in the glycoprotein, resulting in the selective release of sialic acid from AGP. The observed rate constants were in the range 6,7 x 10-2 -11,9 x 10-2 min-1 and the complete and selective excision of sialic acids could be achieved within 60 min of incubation. The Trp fluorescence and CD spectroscopy show that non-covalent interaction between HPA and protein takes place in solution which could lead to stabilization of the sialosyl cation that is formed during the glycosidic bond hydrolysis by anionic HPA cluster.

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