重组艾度硫酸酯酶β中甘露糖-6-磷酸修饰N-糖链的位点特异性表征及其在亨特综合征治疗中的溶酶体靶向机制

【编辑推荐】本研究首次通过液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）系统解析了重组艾度硫酸酯酶β（IDS）的位点特异性N-糖基化特征，发现Asn221/255位点富含甘露糖-6-磷酸（M6P）修饰，其与阳离子非依赖性M6P受体（CI-MPR，KD=27.2 nM）的高亲和力结合及人成纤维细胞的高效内吞作用，为酶替代疗法（ERT）治疗黏多糖贮积症II型（亨特综合征）提供了关键分子机制依据。

　　

亮点

本研究采用高分辨率Orbitrap质谱技术，结合RapiFluor-MS（RFMS）标记策略，首次实现重组艾度硫酸酯酶β（IDS）中甘露糖-6-磷酸（M6P）修饰N-糖链的位点特异性定量解析。

材料与方法

IDS（Hunterase?）由CHO细胞表达，经胰蛋白酶/糜蛋白酶消化后，通过LC-ESI-HCD-MS/MS分析N-糖肽。RFMS标记显著提升带负电荷N-糖链（如磷酸化和唾液酸化糖型）的检测灵敏度。

N-糖链结构解析

共鉴定62种N-糖肽和39种N-糖链结构，包括4种单M6P（P1）、3种双M6P（P2）及22种唾液酸化糖型。关键发现：

• 磷酸化热点：Asn221（1P1+3P2）和Asn255（3P1+3P2）完全磷酸化，Asn90/512部分磷酸化

• 非磷酸化位点：Asn6/119/300/488主要修饰唾液酸化复杂型糖链

功能验证

• 受体结合：表面等离子共振（SPR）显示IDS与CI-MPR结合力达27.2 nM

• 细胞摄取：荧光标记IDS在人成纤维细胞中实现高效内吞和溶酶体共定位

讨论

磷酸化糖链的位点特异性分布解释了IDS的溶酶体靶向效率，为优化ERT提供结构-功能模板。相较传统单糖分析法，本研究建立的糖肽质谱策略可精准指导生物类似药开发。

结论

首次揭示IDS的M6P糖链位点偏好性，证实Asn221/255是溶酶体靶向的关键决定簇，为亨特综合征的精准治疗提供新见解。

（注：翻译严格保留专业术语如CI-MPR、K_D等，并采用"溶酶体靶向""生物类似药"等行业常用表述增强可读性）