分泌蛋白質組(secretome)是指細胞、組織等分泌的全部蛋白質。分泌蛋白（如細胞因子、生長因子和激素等）在細胞間信號傳遞等過程中發揮著關鍵的作用，其動態變化通常反映了細胞的生長情況和病理狀態。分泌蛋白構成了很大一部分藥物靶標，同時也是重要的生物標志物[1]。細胞的條件培養基是分泌蛋白質組研究的重要樣本。

目前，基于生物質譜的蛋白質組學分析可以實現對分泌蛋白的系統研究[2]，但該方法無法富集分泌蛋白，導致分泌蛋白的鑒定數目較少。此外，常規的分泌蛋白質組分析為了降低樣品的復雜性會使用無血清培養基進行細胞培養，而長時間無血清培養容易使細胞活性狀態改變。

圖1　蛋白糖基化后結合質譜分析的分泌蛋白富集流程圖[3]
 

近年來，含有生物正交基團（如疊氮基）的非天然糖已被用于代謝標記糖基化蛋白質，從而實現對糖蛋白的細胞成像或選擇性富集并用于蛋白質組學分析。

該策略分為兩個步驟：疊氮基糖類似物（圖1a）被添加到細胞培養基中，通過細胞內的聚糖生物合成途徑引入到糖蛋白上；然后通過點擊化學反應特異性地與成像探針或親和探針進行共價標記（圖1b）。由于分泌蛋白通常是糖蛋白，這種糖代謝標記已被用于分泌蛋白的標記和富集。N-疊氮乙酰半乳糖胺(GalNAz)、N-疊氮乙酰葡萄糖胺(GlcNAz)和N-疊氮乙酰甘露糖胺(ManNAz)是最經典的疊氮基糖類似物，其應用見表1。
 

表1 幾種常用疊氮基糖代謝探針[4-6]

隨著技術的發展，以上3種最常用的商品化非天然糖代謝標記產品（表1）演化為Ac4ManNAz、Ac4GlcNAz和Ac4GalNAz，它們分別是四酰化的N-疊氮乙酰甘露糖胺、N-疊氮乙酰葡萄糖胺和N-疊氮乙酰半乳糖胺，酰化后增加了其在許多溶劑中的溶解度，使這種試劑的處理更容易。

疊氮基糖的特點：
 

※ 生物正交性——疊氮基基團較小，無反應性且不存在于生命系統中，因此疊氮基-糖化合物不會干擾內源性細胞通路和取代其自然發生的類似物；

※ 兼容性——在簡單的緩沖液條件下可有效使用磷酸化合物進行反應化學，不需要銅或還原劑等輔助試劑；

※ 化學選擇性——疊氮化物和膦基團不會與生物樣品的組分反應或干擾此類組分，而是彼此高效偶聯；

※ 通用性——疊氮化物標記可用于檢測、固定、偶聯或親和純化，具體取決于其與哪種膦活化化合物反應。
 

這些糖是天然單糖的疊氮化物衍生物，細胞使用翻譯后修飾生化途徑使蛋白糖基化。疊氮化物官能團很小且不與內源性分子發生反應。當輸送到細胞時，這些化合物被糖基化事件整合，以便有效地使用疊氮化物基團“標記”糖蛋白。然后疊氮化物基團可專門用于使用炔烴活化試劑（“點擊”化學）或膦活化試劑（Staudinger連接）進行檢測或偶聯。

當與膦活化熒光染料、生物素試劑或其他化合物結合使用時，這些疊氮基修飾的糖有助于研究涉及糖基化的細胞通路。