Part Ⅰ. Synthesis of a New TEMPO-based Alkoxyamine Tag Reagent for Glycan Analysis by Mass Spectrometry Part Ⅱ. Synthesis of a Crown Ether Alkoxyamine Tag Reagent and Mass Spectrometry (MS) Study of its Oligosaccharide Conjugate
- 발행기관 서강대학교 일반대학원
- 지도교수 문봉진
- 발행년도 2016
- 학위수여년월 2016. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 일반대학원 화학과
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/sogang/000000058817
- 본문언어 영어
- 저작권 서강대학교 논문은 저작권보호를 받습니다.
초록/요약
글라이칸 분석을 하기 위한 많은 방법들 중 질량분석법은 높은 감도, 적은 양의 시료 사용, 유용한 분석을 할 수 있어서 뛰어난 분석 도구로써 광범위하게 사용되어 왔다. 글라이칸 시퀀싱을 하기 위해, 선형 또는 가지형 올리고당을 새로운 태그(tag) 화합물과 연결했고, 전기 분무 이온화법(ESI)을 이용한 이중 질량 분석법(MS/MS)으로 글라이칸의 양이온을 분석했다. 그리고 글라이칸과 결합할 수 있도록 알콕시아민기(alkoxyamine moiety)를 갖고 있는 새로운 태그 화합물을 합성했다. 낮은 에너지 하에서 진행되는 충돌에 의한 질량 분석법(CID) 조건에서 양성자가 첨가된 올리고당과 소듐이 첨가된 올리고당의 조각은 차이가 있었다. 소듐이 첨가된 올리고당은 양성자가 첨가된 올리고당보다 탄수화물의 탄소-탄소 골격에서 더 많은 조각이 있어서 글라이칸 구조를 더 잘 이해할 수 있었다. 이 연구는 새로운 태그 화합물의 합성과 올리고당의 특징적인 조각화 패턴에 대해 나타내고 있다. 전기 분무 질량분석법(ESI-MS)을 이용해서 양이온 글라이칸을 분석할 때 이온원에 따라 양성자가 첨가된 올리고당이나 소듐이 첨가된 올리고당이 관찰된다. 일반적으로 낮은 에너지 하에서 진행되는 충돌에 의한 질량분석법(CID)에서 프로톤이 첨가된 올리고당은 주로 글리코사이드 결합의 조각이 발생한다. 반면에 소듐이 첨가된 올리고당은 글리코사이드 결합의 조각 뿐 아니라 고리 조각도 발생할 수 있다. 그래서 우리는 글라이칸 구조의 효율적인 이해를 위해 소듐을 내포할 수 있는 새로운 태그 화합물을 개발했다. 합성한 크라운 에테르 구조의 소듐 내포 화합물은 크라운 에테르 안에 메탈 이온들을 잡고, 이 양이온들은 글라이칸의 조각화 효율성을 증가시킨다. 또한 이 화합물과 글라이칸이 결합할 수 있도록 알콕시아민기를 도입하였다. 이 연구는 새로운 소듐 내포 화합물의 합성과 이 화합물에 의한 글라이칸 조각 결과를 나타내고 있다.
more초록/요약
Among several techniques for glycan analysis, mass spectrometry has been extensively used as a powerful tool because of its high sensitivity, minimal sample consumption, and analytical versatility. For glycan sequencing, linear or branched oligosaccharides were labeled with a new tag reagent and analyzed by positive-ion electrospray ionization mass spectrometry with tandem mass spectrometry (ESI-MS/MS). We designed and synthesized a new tag reagent which contains an alkoxyamine moiety that allows conjugation with the reducing-terminus of glycans. Under low energy collision-induced dissociation (CID), we observed oligosaccharides fragments that are differed by protonation and sodiation. Sodiated oligosaccharides provided more mass fragments in the carbohydrate C-C backbones and allowed better understanding of the glycan structures compared to protonated ones. This study presents the synthesis of the new tag reagent and characteristic fragmentation patterns of oligosaccharides. Protonated oligosaccharides or sodiated oligosaccharides are observed depending on the ion source in the analysis of glycan by positive-ion electrospray ionization mass spectrometry (ESI-MS). In general, protonated oligosaccharides result in mostly glycosidic bond cleavages under low energy collision-induced dissociation (CID). On the other hand, sodiated oligosaccharides can generate abundant cross-ring cleavages as well as glycosidic bond cleavages under low energy collision-induced dissociation (CID). Therefore, for efficient understanding of the glycan structures, we developed the new tag reagent for Na+-encapsulation. We designed and synthesized the new Na+-encapsulating reagent which is based on crown ethers, which traps metal ions in crown ether, and these cations increase fragmentation efficiency of the glycans. Also, our reagent contains an alkoxyamine moiety that allows conjugation with the reducing-terminus of the glycans. This study presents the synthetic route of the new Na+-encapsulating reagent and glycan fragments with this reagent.
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