アポリポ蛋白Eの表現型と糖鎖型のためのシンプルで迅速なアッセイ。血漿および脳脊髄液中のアイソフォーム特異的グリコシル化の発見

Simple and Fast Assay for Apolipoprotein E Phenotyping and Glycotyping: Discovering Isoform-Specific Glycosylation in Plasma and Cerebrospinal Fluid.

• Yueming Hu
• Cristiana Meuret
• Scholastica Go
• Hussein N Yassine
• Dobrin Nedelkov

抄録

背景:

APOEɛ4対立遺伝子（APOE4）がどのようにしてアルツハイマー病（AD）の病態リスクを増加させるのか、そのメカニズムは十分に解明されていない。脳脊髄液（CSF）中では、apoEは大きくグリコシル化されています。

BACKGROUND: The mechanisms of how APOEɛ4 allele (APOE4) increases the risk of Alzheimer's disease (AD) pathology have not been fully elucidated. In cerebrospinal fluid (CSF), apoE is heavily glycosylated.

目的:

新たに開発された質量分析イムノアッセイ（MSIA）アッセイを介して、CSFおよび血漿中のapoEタンパク質アイソフォームの相対的な豊富さおよびそれらの特異的なグリコシル化パターンに対するAPOE遺伝子型の影響を決定すること。

OBJECTIVE: To determine the impact of APOE genotype on the relative abundance of apoE protein isoforms and their specific glycosylation patterns in CSF and plasma via a newly developed mass spectrometric immunoassay (MSIA) assay.

方法:

全グリコシル化とアイソフォーム特異的グリコシル化を、ホモ接合性のɛ3とɛ4、またはヘテロ接合性のɛ3/ɛ4、ɛ2/ɛ3、またはɛ2/ɛ4キャリアからなる非認知症高齢者（n"Zs_200A"="Zs_200A"22）のグループから、血漿と脳脊髄液中のグリコシル化を分析しました。シアルダーゼで処理した後、さらに糖鎖構造を確認した。

METHODS: Total glycosylation and isoform-specific glycosylation were analyzed in plasma and CSF from a group of non-demented older individuals (n = 22), consisting of homozygous ɛ3 and ɛ4 or heterozygous ɛ3/ɛ4, ɛ2/ɛ3, or ɛ2/ɛ4 carriers. The glycan structures were further confirmed after treatment with sialidase.

結果:

ヘテロ接合体の個体では、apoE3/E2、E4/E2、およびE4/E3アイソフォームの比率は、すべてCSFと比較して血漿中で有意に低かった。すべての個体において、血漿中では単一のO-リンク糖鎖が観察されたが、CSFではapoEあたり2つの糖鎖（同型の）が観察された。すべてのアポEアイソフォームにおいて、全アポEに対するグリコシル化された糖鎖の比率は、血漿と比較してCSFで大きかった。血漿とCSFでは、apoE2＞apoE3＞apoE4とグリコシル化度が低下する傾向が見られた。また、CSFにおける二次グリコシル化の割合の差は、他のアイソフォームと比較してapoE4で有意に大きかった。

RESULTS: In heterozygous individuals, the apoE3/E2, E4/E2, and E4/E3 isoform ratios were all significantly lower in plasma compared to CSF. For all individuals, a single O-linked glycan was observed in plasma, while two glycans (of the same type) per apoE were observed in CSF. The ratio of glycosylated to total apoE was greater in CSF compared to plasma for all apoE isoforms. In plasma and CSF, a trend of decreasing glycosylation was observed from apoE2>apoE3>apoE4. The difference in the percentage of secondary glycosylation in CSF was significantly greater in apoE4compared to the other isoforms.

結論:

言うように新しいMSIAのアポEは、堅牢にアポEのアイソフォームとglycoformsin血漿とCSFの間で区別します。ApoE4が優勢なアイソフォームであり、CSFでは最もグリコシル化が少ない。MSIAによるアポEアイソフォーム特異的なグリコシル化の評価は、脳内アポE代謝とADリスクの解明に役立つかもしれない。

CONCLUSION: The new MSIA apoE as say robustly distinguishes among apoE isoforms and glycoformsin plasma and CSF. ApoE4 is the predominant isoform and least glycosylated in CSF. Assessing apoE isoform-specific glycosylation by MSIA may help clarifybrain apoE metabolism and AD risk.