글리코정보학
Glycoinformatics글리코정보학은 변환 후 단백질에 관련된 탄수화물의 연구와 관련된 생물정보학의 한 분야다. 탄수화물 구조, 글리코콘주게이트, 효소 탄수화물 합성 및 분해 연구를 위한 데이터베이스, 소프트웨어 및 알고리즘 개발 및 탄수화물 상호작용을 광범위하게 포함한다. 이 용어의 전통적인 용어는 현재 더 잘 알려진 영양학적 측면에서 탄수화물을 처리하는 것을 포함하지 않는다.
고려해야 할 문제
비록 글리코실화가 매우 복잡한 탄수화물 구조로 단백질 수정의 가장 흔한 형태지만, 글리콤에 대한 생물정보학은 여전히 매우 빈약하다.[2][3]
선형인 단백질과 핵산과 달리 탄수화물은 종종 분기되고 극도로 복잡하다.[4] 예를 들어, 단지 4개의 설탕이 500만개 이상의 탄수화물을[5] 만들기 위해 함께 매달릴 수도 있고, 9개의 다른 설탕이 1,500만개의 가능한 4당 체인으로 조립될 수도 있다.[6]
또한 글리칸을 구성하는 단당들의 수는 DNA나 RNA를 구성하는 뉴클레오티드의 수보다 많다. 그러므로, 그들의 구조를 평가하는 것은 계산적으로 더 비싸다.[7]
글리코정보학에서 주요 제약 중 하나는 특히 분지 성질로 인해 시퀀스 형태의 당분을 나타내기 어렵다는 것이다.[6] 유전적 블루 프린트가 없기 때문에, 탄수화물은 "고정" 순서를 가지고 있지 않다. 대신, 그 순서는 크게 다양한 효소의 존재, 그들의 운동적 차이와 세포의 생합성 미세 환경의 변화에 의해 결정된다. 이것은 관심 탄수화물 구조의 분석과 실험 재현성의 복잡성을 증가시킨다.[8] 탄수화물이 종종 "정보가 빈약한" 분자로 간주되는 것은 이런 이유 때문이다.
데이터베이스
| 데이터베이스 | 설명 | URL |
|---|---|---|
| 글리콤DB(기존) | 여러 주요 글리칸 관련 데이터베이스에서 통합된 글리칸 구조를 위한 포털. | http://www.glycome-db.org |
| GLYCOSCIENCES.de | 글리칸 구조 데이터의 초기 데이터베이스 중 하나는 NMR 데이터와 문헌 참조도 포함한다. | https://web.archive.org/web/20180521104202/http:///www.glycosciences.de/ |
| 기능 글리코믹스 컨소시엄(CFG) | 글리칸 구조, 글리칸 결합 친화도 데이터, MALDI-TOF 분석의 글리칸 프로파일링 데이터, 녹아웃 마우스 표현형 데이터 및 글리코-엔자임 표현식 데이터. | http://www.functionalglycomics.org |
| 일본 글리코 생물학 및 글리코테크놀로지 데이터베이스 컨소시엄(JCGGDB) | 글리칸 프로필의 질량 스펙트럼 데이터, 렉틴 배열 데이터, 글리코프로틴다타, 질병 정보를 포함한 글리코제인 정보 등을 포함한 일본의 주요 글리코 관련 데이터베이스를 위한 종합 데이터베이스 포털. | http://jcggdb.jp |
| 케그 글리칸 | 글리칸 구조 및 그 경로 데이터(KEGORSORTology에 의해 조직된 글리코틴 정보를 포함) | http://www.genome.jp/kegg/glycan/ |
| 글리커넥트 | 과학 저널에 발표된 데이터에 기반하여 큐레이션된 당단백질 및 당단백질 구조 및 현장 정보.[11] | https://glyconnect.expasy.org |
| 유니카르-DB | 관련된 글리칸 구조와 함께 큐레이션된 탠덤 MS 스펙트럼.[12] | https://unicarb-db.expasy.org |
| 유니카르브-DR | 글리코믹 출판물 보완을 위한 MIRA 호환 글리코믹 데이터 제출을 위한 관련 글리칸 구조와 탠덤 MS 스펙트럼을 위한 공용 저장소.[13] | https://unicarb-dr.glycosmos.org |
| 글리젠 | 여러 국제 데이터 소스에서 정보를 검색하고 글리코콘쥬게이트 및 탄수화물에 대한 데이터를 통합하고 조화시킨다. 웹 포털은 사용자가 단백질 글리코실화, 글리칸 발생, 질병의 글리코실화 등에 관한 정보를 쉽게 검색할 수 있는 출발점을 제공한다. | https://www.glygen.org/ |
| 탄수화물 구조 데이터베이스(CSDB) | 원핵생물, 식물 및 곰팡이로부터 탄수화물에 대한 큐레이션된 구조, 서지학, 분류학, NMR 및 기타 데이터. | http://csdb.glycoscience.ru |
| 글리투컨 | 글리투컨은 글리칸 구조에 고유한 등록 번호를 할당하는 국제 리포지토리다.[14] | https://glytoucan.org/ |
참조
- ^ 더빌리 피넬 G 외 (2004). 탄수화물 폴리머 55:171–177.
- ^ Helenius A, Aebi M(2001) N 연계 글리칸의 세포내 기능. 과학 291:2364–2369
- ^ 키쿠치 N, 외 (2005). 생물정보학 21:1717–1718. http://bioinformatics.oxfordjournals.org/cgi/content/full/21/8/1717
- ^ 시버거 PH(2005) 자연 437:1239.
- ^ 서비스 RF(2001) 과학 291:805-806. http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/291/5505/805a
- ^ a b 도브 A(2001) 네이처 바이오테크놀로지 19:913-917. http://www.columbia.edu/cu/biology/courses/w3034/LACpapers/bittersweetNatBiot01.pdf Wayback Machine에 2010-06-29 보관
- ^ 폰 데르 리에스 CW, 외 (2011) EUROCarbDB: 글리코정보학을 위한 개방형 액세스 플랫폼. 글리코생물학 21:4:493–502
- ^ Lutteke T. (2012). 글리코 화학에서 글리코정보학의 사용. 베일슈타인 J. Org. 화학. 8:915–929. doi:10.3762/bjoc.8.104
- ^ 아오키기노시타 KF(2011). 글리코정보학 및 컴퓨터 응용 프로그램 소개 Beilstein-Institut. (PDF 1.57MB)
- ^ 에고로바 K.S, 투카치 박사(2018년). 글리코정보학: 데이터의 바다에 고립된 섬을 연결한다. 안젤완테 케미 인터내셔널 에디션 57:14986-14990 도이:10.1002/아니.201803576
- ^ Alocci, Davide; Mariethoz, Julien; Gastaldello, Alessandra; Gasteiger, Elisabeth; Karlsson, Niclas G.; Kolarich, Daniel; Packer, Nicolle H.; Lisacek, Frédérique (February 2019). "GlyConnect: Glycoproteomics Goes Visual, Interactive, and Analytical". Journal of Proteome Research. 18 (2): 664–677. doi:10.1021/acs.jproteome.8b00766. hdl:10072/382780. ISSN 1535-3893. PMID 30574787.
- ^ Lisacek, Frederique; Mariethoz, Julien; Alocci, Davide; Rudd, Pauline M.; Abrahams, Jodie L.; Campbell, Matthew P.; Packer, Nicolle H.; Ståhle, Jonas; Widmalm, Göran (2017), Lauc, Gordan; Wuhrer, Manfred (eds.), "Databases and Associated Tools for Glycomics and Glycoproteomics", High-Throughput Glycomics and Glycoproteomics, New York, NY: Springer New York, vol. 1503, pp. 235–264, doi:10.1007/978-1-4939-6493-2_18, ISBN 978-1-4939-6491-8, PMID 27743371, retrieved 2021-02-05
- ^ Rojas-Macias, Miguel A.; Mariethoz, Julien; Andersson, Peter; Jin, Chunsheng; Venkatakrishnan, Vignesh; Aoki, Nobuyuki P.; Shinmachi, Daisuke; Ashwood, Christopher; Madunic, Katarina; Zhang, Tao; Miller, Rebecca L. (December 2019). "Towards a standardized bioinformatics infrastructure for N- and O-glycomics". Nature Communications. 10 (1): 3275. Bibcode:2019NatCo..10.3275R. doi:10.1038/s41467-019-11131-x. ISSN 2041-1723. PMC 6796180. PMID 31332201.
- ^ Tiemeyer, Michael; Aoki, Kazuhiro; Paulson, James; Cummings, Richard D.; York, William S.; Karlsson, Niclas G.; Lisacek, Frederique; Packer, Nicolle H.; Campbell, Matthew P.; Aoki, Nobuyuki P.; Fujita, Akihiro (2017). "GlyTouCan: an accessible glycan structure repository". Glycobiology. 27 (10): 915–919. doi:10.1093/glycob/cwx066. ISSN 1460-2423. PMC 5881658. PMID 28922742.