糖基化修飾對蛋白質的理化特性和功能有著重要影響。對于非抗體類重組蛋白來說，糖基化修飾作用主要是影響穩定性、半衰期及生物學效應。而對于抗體類重組蛋白，糖基化修飾主要影響其抗體依賴細胞毒性（ADCC）及補體依賴細胞毒性（CDC）。單克隆抗體藥物的糖基化結構對于藥物的療效和安全具有重要意義，且具有高度的異質性。由于糖基化種類的多樣性以及連接方式的多樣性，因而形成了自然界中最復雜和最多樣化的蛋白結構。
糖基化修飾是復雜的酶促系列反應，因此不同宿主細胞自身修飾酶的酶活水平差異直接影響了抗體的糖基化修飾水平。重組蛋白表達系統主要包括哺乳動物細胞、酵母細胞和大腸桿菌等。由于具有能夠表達與人類相似的糖基化蛋白能力，哺乳動物細胞表達系統應用最廣，包括人源的HEK293 和PER.C6、鼠源的CHO、NS0、SP2/0、BHK、MF-9 等細胞系，目前抗體藥物商業化生產用宿主細胞主要是CHO、NS0、SP2/0 細胞，其中CHO 細胞應用最為廣泛。
不同宿主細胞甚至不同克隆間的生長、代謝、重組蛋白表達能力和修飾水平均存在一定差異，所以，選擇合適的宿主細胞，甚至選擇合適的克隆十分關鍵。宿主細胞和克隆本身的糖基化修飾酶水平存在先天差異，主要區別在于唾液酸化、半乳糖化、高甘露糖、巖藻糖化等。因此對于生物類似藥研究和生產，優先選擇與原研藥相同的宿主細胞，且在項目早期如克隆篩選過程中提前關注糖型結構的差異性。對于生物藥新藥研究，重點考慮宿主細胞或者克隆本身特點帶來的質量影響，從而指導后續培養工藝和純化工藝，控制質量走向。
目前絕大多數治療類重組蛋白主要使用哺乳動物細胞作為宿主細胞進行表達和制備。盡管其他異源表達系統，如大腸桿菌（表達重組人胰島素）、酵母細胞（表達重組人干擾素）、昆蟲細胞（表達人乳頭瘤病毒蛋白）作為過去幾十年重要的宿主細胞，但是哺乳動物細胞因其具有能夠表達與人類相似的糖基化蛋白的優勢，而在現代生物制藥中占據更加主要的地位。
據報道，人類的IgG末端唾液酸殘基以α-2，6連接， CHO細胞來源的抗體以α-2，3連接。然而，無論是人類的IgG，還是CHO細胞來源的抗體，末端唾液酸殘基的含量都很低（僅有不到5%的糖含有唾液酸殘基）。因此，唾液酸殘基連接的不同對產品的質量可能不會造成影響。而且，許多人類血清糖蛋白也含有α-2，3連接的唾液酸殘基。
圖1. 重組單抗聚糖結構. A. 人源細胞；B．CHO細胞系；C．鼠源細胞系（NA-0，SP2/0）
鼠源細胞系NS-0糖基化的機制表現出極大的不同之處（圖1）。一些糖基化水平的改變對產品的質量和生物學活性會產生極大的影響。大多數鼠源細胞系含有一種額外的糖基化酶，這種α-1，3半乳糖苷酶主要介導半乳糖殘基從α構象的UDP-Gal轉移到末端半乳糖殘基上。人體內含有抗α半乳糖表位的抗體。另外，鼠源細胞系產生NGNA，而并不是產生NANA。NGNA和NANA的區別是NGNA有一個額外的氧原子。并且，糖蛋白中若含有NGNA殘基，被認為與人體的免疫原性密切相關。一些已上市的治療型糖蛋白因為含有NGNA殘基而在患者體內引起嚴重的不良反應。鼠源細胞系NS-0和CHO細胞系在巖藻糖基化、半乳糖基化、甘露糖基化水平上的表達區別尚未見研究報道。
蛋白質翻譯后修飾是細胞內新生蛋白質成熟的重要步驟，是蛋白質結構及功能多樣性和調節精細性的重要細胞生物化學基礎。目前發現，與治療性重組蛋白的結構及功能密切相關的蛋白質翻譯后修飾為糖基化修飾。蛋白質的糖基化修飾是蛋白質翻譯的同時或翻譯后發生，在多種酶的作用下將糖基或糖鏈連接至多肽鏈上，經過不同程度的剪切和置換最終形成糖化蛋白的過程。
糖基化可增加蛋白質對熱、變性劑及蛋白酶的抵抗力，進而維持蛋白質結構的完整性。另外，糖基化修飾還能提高重組蛋白的溶解性，如糖鏈唾液酸因其含有親水的基團而在一定程度上屏蔽了疏水基團的疏水作用從而提高了重組蛋白的溶解性。
通過糖基化修飾增加重組蛋白藥效學的目的是直接增加其在血液中的半衰期或循壞保留時間，即降低清除率。如提高促卵泡激素（FSH）唾液酸含量（高度唾液酸化亞型），可顯著降低其腎臟清除率、提高其體內活性。
糖基化修飾可改變重組蛋白的免疫原性，如DA（Darbeprotein alfa）是一種新型的促紅細胞生成素，是經N-糖基化修飾的rhEPO，避免了無糖基化修飾的rhEPO 誘導機體產生中和抗體的負效應。
另外研究表明，單抗藥物的N-糖基化修飾對抗體的ADCC及CDC 活性均有一定的影響。IgG 抗體藥物的糖基化修飾主要類型見表1。
由此可見，糖基化修飾對治療性抗體療效、安全性及藥代動力學發揮著重大的作用，在現代單克隆抗體產業中，調整和控制糖基化修飾至關重要。
瑞諾生物提供多種糖苷酶和蛋白酶，用于重組蛋白生產及質控中糖基化修飾的表征。
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