Variability and heritability of immunoglobulin G glycosylation

Imunoglobulin G (IgG) je najzastupljeniji glikoprotein u ljudskoj plazmi i glavna efektorska molekula u humoralnom imunološkom odgovoru. Glikani su esencijalne strukturne komponente IgG antitijela pa čak i male promjene u sastavu glikana mogu promjeniti vezanje na Fc receptore i time značajno utjecati na efektorske funkcije IgG-a. Razvoj visoko protočnog pročišćavanja IgG-a iz plazme i optimizacija kromatografske metode visoke razlučivosti i osjetljivosti za analizu IgG glikana omogućili su prvu veliku studiju IgG N-glikoma u populaciji. Rezultati istraživanja na preko 2000 pojedinca otkrili su vrlo veliku varijabilnost dok je heritabilnost IgG glikana bila između 30 i 50%. Fc N-glikozilacija specifična za pojedine potklase IgG-a pokazala je značajnu spolnu i dobnu ovisnost. Najveće promjene u glikozilaciji opažene su kod žena koje prolaze kroz menopauzu. Smjer i intenzitet dobne ovisnosti promjena u glikozilaciji razlikovali su se između djece i odraslih. Cjelogenomskom asocijacijskom studijom IgG N-glikoma identificirano je devet genskih lokusa koji kontroliraju glikozilaciju IgG-a.Immunoglobulin G (IgG) is the most abundant glycoprotein in the human plasma and a major effector molecule of the humoral immune response. Glycans are essential structural components of the IgG antibody and even small changes in glycan composition can have a profound influence on IgG effector function by modulating binding to the Fc receptors. A development of the high-throughput IgG purification from plasma and optimization of chromatographic method for IgG glycan analysis of high resolution and sensitivity enabled a first large-scale study of IgG N-glycome in a population. Results from over 2000 individuals revealed a very high variability while heritability of IgG glycans was generally between 30 and 50%. Subclass-specific IgGFc N-glycosylation analysis showed a significant age and sex-dependance. The most prominent changes in glycosylation in females were observed during menopausal age. Age-dependant changes in children differed from changes in adult population in both,direction and intensity. Genome-wide association study (GWAS) of the IgG N-glycome identified nine genetic loci that control IgG glycosylation