Name: bioinformatics resources for the study of glycan-mediated protein interactions
Uploaded: 2022-01-20T14:00:00
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저자는 이 튜토리얼에 사용된 리소스를 개발하는 데 관여하는 Proteome Informatics Group의 과거와 현재 구성원, 특히 GlyConnect의 Julien Mariethoz와 Catherine Hayes, UniLectin의 François Bonnardel, Davide Alocci, Octopus의 Frederic Nikitin, Compozitor의 Thibault Robin 및 Octopus에 대한 최종 터치를 따뜻하게 인정합니다.
glyco@Expasy 프로젝트의 개발은 교육, 연구 및 혁신을위한 주 사무국 (SERI)을 통해 스위스 연방 정부에 의해 지원되며 현재 스위스 국립 과학 재단 (SNSF : 31003A_179249)에 의해 보완됩니다. ExPASy는 스위스 생물 정보학 연구소에서 유지 관리하고 Vital-IT 역량 센터에서 호스팅됩니다. 저자는 또한 ANR PIA Glyco@Alps (ANR-15-IDEX-02), Alliance Campus Rhodanien Co-funds (http://campusrhodanien.unige-cofunds.ch) Labex Arcane / CBH-EUR-GS (ANR-17-EURE-0003)가 공동으로 지원하는 UniLectin 플랫폼에 대한 탁월한 협력을 인정합니다.

참고: 인터넷에 연결된 기기(더 큰 화면 선호)와 Chrome 또는 Firefox와 같은 최신 웹 브라우저가 필요합니다. Safari 또는 Edge를 사용하는 것이 그다지 신뢰할 수 없을 수 있습니다.
1. GlyConnect의 단백질 N-글리코메에서 UniLectin의 렉틴까지
<ol><li>Glyco@Expasy에서 리소스 액세스 참고: 여기에 설명된 절차는 GlyConnect에 액세스하는 것이지만 플랫폼에 기록된 모...

<ol>
	<li>Spring Harbor Laboratory Press. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Essentials of Glycobiology. , (2015).</li><li>Gray, C. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advancing+solutions+to+the+carbohydrate+sequencing+challenge.">Advancing solutions to the carbohydrate sequencing challenge.</a> Journal of the American Chemical Society. 141 (37), 14463-14479 (2019).</li><li>Tsuchiya, S., Yamada, I., Aoki-Kinoshita, K. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GlycanFormatConverter:+a+conversion+tool+for+translating+the+complexities+of+glycans.">GlycanFormatConverter: a conversion tool for translating the complexities of glycans.</a> Bioinformatics. 35 (14), 2434-2440 (2018).</li><li>Fujita, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+international+glycan+repository+GlyTouCan+version+3.0.">The international glycan repository GlyTouCan version 3.0.</a> Nucleic Acids Research. 49, 1529-1533 (2021).</li><li>Alocci, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GlyConnect:+glycoproteomics+goes+visual,+interactive,+and+analytical.">GlyConnect: glycoproteomics goes visual, interactive, and analytical.</a> Journal of Proteome Research. 18 (2), 664-677 (2019).</li><li>York, W. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GlyGen:+computational+and+informatics+resources+for+glycoscience.">GlyGen: computational and informatics resources for glycoscience.</a> Glycobiology. 30 (2), 72-73 (2020).</li><li>Watanabe, Y., Aoki-Kinoshita, K. F., Ishihama, Y., Okuda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=GlycoPOST+realizes+FAIR+principles+for+glycomics+mass+spectrometry+data.">GlycoPOST realizes FAIR principles for glycomics mass spectrometry data.</a> Nucleic Acids Research. 49, 1523-1528 (2020).</li><li>Campbell, M. P., Aoki-Kinoshita, K. F., Lisacek, F., York, W. S., Packer, N. 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F., Vora, J. K., Mazumder, R., Tiemeyer, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycoinformatics+resources+integrated+through+the+GlySpace+Alliance.">Glycoinformatics resources integrated through the GlySpace Alliance.</a> Comprehensive Glycoscience. 1, 507-521 (2021).</li><li>Mariethoz, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycomics@ExPASy:+bridging+the+gap.">Glycomics@ExPASy: bridging the gap.</a> Molecular &amp; Cellular Proteomics. 17 (11), 2164-2176 (2018).</li><li>Duvaud, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Expasy,+the+swiss+bioinformatics+resource+portal,+as+designed+by+its+users.">Expasy, the swiss bioinformatics resource portal, as designed by its users.</a> Nucleic Acids Research. 49, 216-227 (2021).</li><li>The UniProt Consortium et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UniProt:+the+universal+protein+knowledgebase+in+2021.">UniProt: the universal protein knowledgebase in 2021.</a> Nucleic Acids Research. 49, 480-489 (2021).</li><li>Bonnardel, F., Perez, S., Lisacek, F., Imberty, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structural+database+for+lectins+and+the+UniLectin+web+platform.">Structural database for lectins and the UniLectin web platform.</a> Lectin Purification and Analysis. 2132, 1-14 (2020).</li><li>Neelamegham, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Updates+to+the+symbol+nomenclature+for+glycans+guidelines.">Updates to the symbol nomenclature for glycans guidelines.</a> Glycobiology. 29 (9), 620-624 (2019).</li><li>Sharon, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=IUPAC-IUB+Joint+Commission+on+Biochemical+Nomenclature+(JCBN).+Nomenclature+of+glycoproteins,+glycopeptides+and+peptidoglycans:+JCBN+recommendations+1985.">IUPAC-IUB Joint Commission on Biochemical Nomenclature (JCBN). Nomenclature of glycoproteins, glycopeptides and peptidoglycans: JCBN recommendations 1985.</a> Glycoconjugate Journal. 3 (2), 123-133 (1986).</li><li>Harvey, D. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Proposal+for+a+standard+system+for+drawing+structural+diagrams+of+N-+and+O-linked+carbohydrates+and+related+compounds.">Proposal for a standard system for drawing structural diagrams of N- and O-linked carbohydrates and related compounds.</a> Proteomics. 9 (15), 3796-3801 (2009).</li><li>Song, E., Mayampurath, A., Yu, C. -. Y., Tang, H., Mechref, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycoproteomics:+identifying+the+glycosylation+of+prostate+specific+antigen+at+normal+and+high+isoelectric+points+by+LC-MS/MS.">Glycoproteomics: identifying the glycosylation of prostate specific antigen at normal and high isoelectric points by LC-MS/MS.</a> Journal of Proteome Research. 13 (12), 5570-5580 (2014).</li><li>Moran, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Profiling+the+proteoforms+of+urinary+prostate-specific+antigen+by+capillary+electrophoresis+-+mass+spectrometry.">Profiling the proteoforms of urinary prostate-specific antigen by capillary electrophoresis - mass spectrometry.</a> Journal of Proteomics. 238, 104148 (2021).</li><li>Wang, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-throughput+glycopeptide+profiling+of+prostate-specific+antigen+from+seminal+plasma+by+MALDI-MS.">High-throughput glycopeptide profiling of prostate-specific antigen from seminal plasma by MALDI-MS.</a> Talanta. 222, 121495 (2021).</li><li>wwPDB consortium metal. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Protein+Data+Bank:+the+single+global+archive+for+3D+macromolecular+structure+data.">Protein Data Bank: the single global archive for 3D macromolecular structure data.</a> Nucleic Acids Research. 47, 520-528 (2019).</li><li>Sehnal, D., Grant, O. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapidly+display+glycan+symbols+in+3D+structures:+3D-SNFG+in+LiteMol.">Rapidly display glycan symbols in 3D structures: 3D-SNFG in LiteMol.</a> Journal of Proteome Research. 18 (2), 770-774 (2019).</li><li>Bonnardel, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UniLectin3D,+a+database+of+carbohydrate+binding+proteins+with+curated+information+on+3D+structures+and+interacting+ligands.">UniLectin3D, a database of carbohydrate binding proteins with curated information on 3D structures and interacting ligands.</a> Nucleic Acids Research. 47, 1236-1244 (2019).</li><li>Sehnal, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=LiteMol+suite:+interactive+web-based+visualization+of+large-scale+macromolecular+structure+data.">LiteMol suite: interactive web-based visualization of large-scale macromolecular structure data.</a> Nature Methods. 14 (12), 1121-1122 (2017).</li><li>Salentin, S., Schreiber, S., Haupt, V. J., Adasme, M. F., Schroeder, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=PLIP:+fully+automated+protein-ligand+interaction+profiler.">PLIP: fully automated protein-ligand interaction profiler.</a> Nucleic Acids Research. 43, 443-447 (2015).</li><li>Robin, T., Mariethoz, J., Lisacek, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Examining+and+fine-tuning+the+selection+of+glycan+compositions+with+GlyConnect+Compozitor.">Examining and fine-tuning the selection of glycan compositions with GlyConnect Compozitor.</a> Molecular &amp; Cellular Proteomics. 19 (10), 1602-1618 (2020).</li><li>Compagno, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Glycans+and+galectins+in+prostate+cancer+biology,+angiogenesis+and+metastasis.">Glycans and galectins in prostate cancer biology, angiogenesis and metastasis.</a> Glycobiology. 24 (10), 899-906 (2014).</li><li>Gentilini, L. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stable+and+high+expression+of+Galectin-8+tightly+controls+metastatic+progression+of+prostate+cancer.">Stable and high expression of Galectin-8 tightly controls metastatic progression of prostate cancer.</a> Oncotarget. 8 (27), 44654-44668 (2017).</li><li>Schw&#228;mmle, V., Verano-Braga, T., Roepstorff, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Computational+and+statistical+methods+for+high-throughput+analysis+of+post-translational+modifications+of+proteins.">Computational and statistical methods for high-throughput analysis of post-translational modifications of proteins.</a> Journal of Proteomics. 129, 3-15 (2015).</li><li>Khatri, K., Klein, J. A., Zaia, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Use+of+an+informed+search+space+maximizes+confidence+of+site-specific+assignment+of+glycoprotein+glycosylation.">Use of an informed search space maximizes confidence of site-specific assignment of glycoprotein glycosylation.</a> Analytical and Bioanalytical Chemistry. 409 (2), 607-618 (2017).</li><li>Sztain, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+glycan+gate+controls+opening+of+the+SARS-CoV-2+spike+protein.">A glycan gate controls opening of the SARS-CoV-2 spike protein.</a> Nature Chemistry. 13, 963-968 (2021).</li></ol>

GlyConnect 문어는 예기치 않은 상관 관계를 드러내는 도구로 사용됩니다. GlyConnect Octopus는 원래 글리 칸의 느슨한 정의로 데이터베이스를 쿼리하도록 설계되었습니다. 실제로, 문헌은 종종 글리칸의 주요 특성을 fucosylated 또는 sialylated, 둘 이상의 안테나로 만들어지는 것과 같은 글리코메에서보고합니다. 또한, N- 또는 O 연결 여부의 글리칸은 참조 설명서 Essentials of Glycobi...

글리칸, 그들이 붙어있는 단백질 (당단백질) 및 그들이 결합하는 단백질 (렉틴 또는 탄수화물 결합 단백질)은 세포 표면의 주요 분자 작용자입니다1. 세포 - 세포 통신에서 이러한 중심 역할에도 불구하고, 글리 코믹스, 글리 프로테오믹스 또는 글리칸 - 상호 작용 데이터를 포함한 대규모 연구는 유전체학 및 단백체학에서 그들의 대응물에 비해 여전히 부족합니다.
최근까지, 운반체 단백질에 여전히 접합되는 동안 복합 탄수화물의 분지화 구조를 특성화하는 방법은 개발되지 않았다. 당단백질의 생합성은 단당류 공여체, 수용된 당단백질 기질, 글리코실트랜스퍼라제와 글리코시다제가 상호작용적인 역할을 하는 비주형 주도 과정이다. 생성 된 당단백질은 각 단당류 성분이 자연에 존재하는 여러 유형 중 하나 일 수있는 여러 분지점을 가진 복잡한 구조를 가질 수 있습니다1. 비주형 주도 공정은 올리고당 구조 데이터를 생성하기 위한 유일한 옵션으로 생화학적 분석을 부과한다. 천연 단백질에 부착된 글리칸 구조의 분석 과정은 단당류 조성, 결합 및 분지화 서열을 결정하기 위해 민감하고 정량적이며 강력한 기술이 필요하기 때문에 종종 도전적입니다2.
이러한 맥락에서, 질량 분광법 (MS)은 글리코믹스 및 글리코프로테오믹스 실험에서 가장 널리 사용되는 기술이다. 시간이 지남에 따라 이러한 작업은 더 높은 처리량 설정에서 수행되며 데이터는 이제 데이터베이스에 누적되고 있습니다. 다양한 포맷3의 글리칸 구조는, 글리칸이 정의되는 정밀도의 레벨에 관계없이 각각의 구조가 안정한 식별자와 연관되는 범용 글리칸 데이터 저장소인 GlyTouCan4를 채운다(예를 들어, 아마도 결합 유형 또는 모호한 조성이 누락될 수 있음). 매우 유사한 구조가 수집되지만 사소한 차이점이 명확하게보고됩니다. 당단백질은 GlyConnect5 및 GlyGen6에서 기술되고 큐레이팅되며, 두 개의 데이터베이스는 서로 상호 참조한다. 구조적 증거 조각을 뒷받침하는 MS 데이터는 GlycoPOST7에 점점 더 많이 저장됩니다. 온라인 자원의 더 넓은 범위를 위해, 참조 매뉴얼의 52 장, 당생물학의 본질, 글리코 정보학에 전념합니다8. 흥미롭게도, 글리코펩티드 동정 소프트웨어는 재현성의 이점이 없긴 하지만 최근 몇 년 동안9,10 동안 증식하였다. 후자의 우려로 인해 HUPO GlycoProteomics Initiative (HGI)의 지도자들은 2019 년에 소프트웨어 과제를 설정하게되었습니다. CID, ETD 및 EThcD 단편화 모드에서 N- 및 O-글리코실화된 인간 혈청 단백질의 복합 혼합물을 처리함으로써 수득된 MS 데이터는 소프트웨어 사용자 또는 개발자이든 경쟁사에 이용가능하게 되었다. 이 챌린지의 결과에 대한 전체 보고서11은 여기에만 설명되어 있습니다. 우선, 신원 확인의 확산이 관찰되었습니다. 주로 검색 엔진에서 구현 된 방법의 다양성, 설정 및 출력이 필터링되는 방법 및 펩티드가 "계산"된 것으로 해석되었습니다. 실험 설계는 또한 일부 소프트웨어 및 접근법을 (dis) 이점으로 두었을 수 있습니다. 중요한 것은 동일한 소프트웨어를 사용하는 참가자가 일관성없는 결과를보고하여 심각한 재현성 문제를 강조한다는 것입니다. 일부 소프트웨어 솔루션이 다른 솔루션보다 더 잘 수행되고 일부 검색 전략이 더 나은 결과를 산출한다는 다른 제출물을 비교하여 결론지었습니다. 이러한 피드백은 자동화된 글리코펩타이드 데이터 분석 방법의 개선을 안내할 가능성이 높으며 차례로 데이터베이스 콘텐츠에 영향을 미칠 것이다.
글리코 정보학의 확장은 정보를 제공하고 여러 유사하거나 보완하는 리소스에 대한 액세스를 제공하는 웹 포털을 만들었습니다. 가장 최신의 최신 정보는 Comprehensive Glycoscience book series12의 한 장에 설명되어 있으며 협력을 통해 데이터 공유 및 정보 교환에 대한 솔루션이 오픈 액세스 모드로 제공됩니다. 이러한 포털 중 하나는 원래 Glycomics@ExPASy 13이라고 불리며 Glyco@Expasy로 이름이 바뀌 었으며, 수십 년 동안 여러 -omics에서 사용되는 많은 도구와 데이터베이스를 호스팅해온 Expasy platform14의 주요 정밀 검사에 따라 가장 인기있는 품목은 UniProt15 - 보편적 인 단백질 지식 기반입니다. Glyco@Expasy는 시각적 범주화 및 상호 종속성 표시를 기반으로 데이터베이스 및 도구의 목적과 사용에 대한 교훈적 발견을 제공합니다. 다음 프로토콜은 글리코믹스를 통해 글리코프로테오믹스와 글리칸-상호작용 사이의 연결을 명백하게 하는 이 포털로부터의 자원의 선택과 함께 글리코믹스 및 글리코프로테오믹스 데이터를 탐색하는 절차를 예시한다. 그대로, 글리코믹스 실험은 단당류가 완전히 정의되고 부분적으로 또는 완전히 결합되는 구조를 생성하지만, 그들의 단백질 부위 부착은 전혀 특징이 없다면 열악하다. 대조적으로, 글리코프로테오믹스 실험은 정확한 부위 부착 정보를 생성하지만, 글리칸 구조의 분해능이 좋지 않으며, 종종 단당류 조성물로 제한된다. 이 정보는 GlyConnect 데이터베이스에 함께 저장됩니다. 또한, GlyConnect의 검색 도구는 글리칸을 통해 GlyConnect에 연결된 UniLectin16에서 이들을 인식하는 단백질과 함께 설명되는 잠재적 글리칸 리간드를 검출하는 데 사용될 수 있습니다. 여기에 제시된 프로토콜은 N 연결 글리 칸 및 O 결합 글리 칸 및 당단백질에 관한 질문을 다루기 위해 두 섹션으로 나뉩니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>internet connection</td>
			<td>user&#39;s choice</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>recent version of web browser</td>
			<td>user&#39;s choice</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

bioinformatics resources for the study of glycan-mediated protein interactions

Glyco@Expasy 이니셔티브는 당생물학 지식의 여러 측면에 걸친 상호 의존적 데이터베이스 및 도구 모음으로 시작되었습니다. 특히, 당단백질 (예 : 세포 표면 수용체)과 글리칸에 의해 매개되는 탄수화물 결합 단백질 간의 상호 작용을 강조하는 것을 목표로합니다. 여기서, 수집의 주요 자원은 인간 전립선 특이적 항원 (PSA)의 N 글리코메와 인간 혈청 단백질의 O-글리코메에 중심을 둔 두 가지 예시적인 예를 통해 소개된다. 다양한 데이터베이스 쿼리를 통해 시각화 도구를 통해 이 문서에서는 연속체의 콘텐츠를 탐색하고 비교하여 흩어져 있는 정보를 수집하고 상호 연관시키는 방법을 보여 줍니다. 수집 된 데이터는 글리 칸 기능의보다 정교한 시나리오를 제공 할 운명입니다. 따라서 여기에 소개된 글리코인포매틱스는 주어진 맥락에서 단백질 글리코메의 특이성에 대한 가정을 강화, 형성 또는 반박하는 수단으로서 제안된다.

프로토콜의 첫 번째 부분 (섹션 1)은 GlyConnect 플랫폼을 사용하여 인간 전립선 특이 항원 (PSA)의 Asn-69에 부착 된 N- 글리칸의 특이성 또는 공통성을 조사하는 방법을 보여주었습니다. 조직-의존성(소변 및 정액액)뿐만 아니라 글리칸 발현의 이소형-의존적(정상 및 높은 pI) 변형은, 두 가지 시각화 도구를 사용하여 강조되었다(도 4 및 도 5).
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Bioinformatics Resources for the Study of Glycan-Mediated Protein Interactions

이 프로토콜은 온라인 리소스로 인간 단백질 글리오를 탐색, 비교 및 해석하는 방법을 보여줍니다.

글리칸 매개 단백질 상호작용 연구를 위한 생물정보학 자료

The Glyco@Expasy initiative was launched as a collection of interdependent databases and tools spanning several aspects of knowledge in glycobiology. In ...

생물 조형학은 생물학에서 문제를 해결하기 위해 컴퓨터를 사용하는 것에 관한 것입니다. 글리코 정보학은 글리코 생물학의 질문을 해결하기 위해 컴퓨터를 사용하는 것에 관한 것입니다. 글리코인포매틱스를 통해 우리는 탐색하거나 검색할 수 있는 글리코믹스 또는 글리코프로테오믹스 데이터를 저장하는 데이터베이스를 개발하고, 이 데이터를 시각화하고 비교하는 도구도 개발합니다.글리 칸의 역할은 건강과 질병에서 중요한 것으로 점점 더 인식되고 있으며, 글리코 정보학도이를 발전시키기 위해 노력하고 있습니다. 캐서린 헤이즈는 글리코 생물학 교육을 받았으며 데이터 과학자로 일하고 있습니다. Julien Mariethoz는 컴퓨터 과학 교육을 받았으며 데이터베이스 및 도구 개발을 조정합니다.glycoproteome.expasy 웹 사이트로 이동하십시오. org/glycomics-expasy 및 가장 왼쪽 메뉴에서 당단백질 상자를 확인하십시오. 오른쪽의 버블 차트는 해당 카테고리와 일치하는 버블을 확대 한 다음 GlyConnect 버블을 클릭하여 새 탭에서 GlyConnect 홈페이지를 엽니 다.단백질 버튼을 선택하고 단백질보기 페이지에서 검색 창에 전립선을 입력하십시오. 전립선 특이적 항원 또는 PSA의 일반적인 이소형에 해당하는 790을 클릭하십시오. 그런 다음 위쪽 여러 색상 막대에서 녹색으로 된 소스 단추를 클릭하여 게시된 데이터가 처리되는 샘플 유형을 표시합니다.질병 버튼을 클릭하여 데이터베이스의 건강 관련 내용을 확인하십시오. 그런 다음 구조 버튼을 클릭하여 글리코믹스 데이터에서 PSA와 관련된 135 구조의 전체 목록을 봅니다. 글리코프로테오믹스 실험에 의해 결정된 연관된 78개의 조성물에 대한 조성물 버튼을 클릭하십시오.구조 또는 컴포지션을 클릭하여 자세한 내용을 확인하십시오. 컴포지션의 모호성을 줄이려면 선택한 컴포지션 아래에 제안된 구조체를 클릭합니다. 단당류 수가 나열된 구조의 수와 일치 할 때마다 제안이 이루어집니다.단백질 페이지를 완전히 탐색하려면 페이지 오른쪽에서 자세한 내용을 볼 수 있습니다. Octopus 홈페이지로 이동하여 PSA에 부착 된 글리 칸의 다양성에 공통적 인 구조적 특성이 있는지 확인하고 N- 링크 탭을 기본적으로 선택한 상태로 유지하고 코어 하위 탭으로 이동하여 하이브리드 아이콘을 클릭하십시오. 그런 다음 속성 하위 탭으로 이동하여 시알릴화 된 아이콘을 선택하고 녹색 검색 버튼을 클릭하십시오.표시된 관계 그래프에서 H6N4F1S1 위에 마우스를 올려 놓으면 세 가지 구조의 일곱 단백질에 대한 링크가 강조 표시됩니다. PSA의 두 가지 이소형을 골라내는 H6N4F2S1 위에 마우스를 올려 놓으면 이것을 대조하십시오. 구조 ID 위로 마우스를 가져가 SNFG 표현을 표시하고 클릭하여 해당 페이지를 엽니다.중앙 노드를 조직으로 변경 한 다음 그래프 중간에 소변이나 정액에 커서를 놓아 다른 연관성을 봅니다. 중앙 노드를 질병으로 변경하여 13 가지 옵션을 표시하십시오.이 중 하나는 전립선 암입니다. 관련된 유일한 단백질은 PSA입니다.그런 다음 지우기 버튼을 클릭하여 검색을 새로 고칩니다. 속성 하위 탭으로 이동하여 이중 안테나 아이콘을 클릭합니다. 그런 다음 결정 요소 하위 탭으로 이동하여 3-sialyl-LN 유형 두 아이콘을 선택하고 녹색 검색 버튼을 클릭하십시오.말단 3-시알릴-LN 타입 두 모티프를 함유하는 바이안테나리 글리칸과의 옥토퍼스-검색된 연관성을 확인한다. 더 쉽게 읽을 수 있도록 중심 노드를 조직으로 변경하고 KLK3_human 위로 마우스를 가져가 정액을 PSA 공통 이소폼 및 일곱 개의 구조와 직접 연결합니다. 단백질 페이지, 이 경우 PSA로 돌아가서, 이의 리스트에서 각 조성물 사이의 잠재적 관계의 스캔을 수행한다.PSA 항목 페이지의 오른쪽에서 Compozitor 링크를 클릭하십시오. Compozitor 검색 필드가 단백질 탭의 ID 790 항목의 세부 정보로 미리 채워져 있는지 확인하십시오. 선택 항목에 추가 버튼을 클릭하여 데이터베이스에서 데이터를 검색합니다.가상 노드 포함 옵션을 선택 취소한 다음 계산 그래프 버튼을 클릭하여 PSA N-글리코메를 나타내는 잘 연결된 78개 조성물 세트를 보여주는 그래프와 글리칸의 주요 특성을 보여주는 막대 플롯을 표시합니다. 주요 단백질 탭에 남아 단백질 분야에서 전립선 특이적 항원 하이파이 이소형을 선택합니다. 선택 항목에 추가 단추를 클릭하여 데이터베이스에서 57개의 컴포지션에 해당하는 데이터를 검색합니다.계산 그래프 버튼을 클릭하여 두 이소형의 중첩된 그래프를 생성하고 두 PSA 이소형의 글리오밍 차이를 평가합니다. 웹 사이트 www.unilectin으로 이동하십시오. eu 및 UniLectin3D 버튼을 클릭하십시오.글리 칸 검색 버튼을 클릭 한 다음 시알산을 나타내는 보라색 다이아몬드를 클릭하면 데이터베이스에 저장된 시알산으로 끝나는 모든 글리칸 결합 모티프가 표시됩니다. 3-시알릴-LN 타입 두 모티프를 클릭하여 3-시알릴-LN 타입 2와의 상호작용을 확인하는 3D 구조가 알려져 있는 모든 렉틴의 디스플레이를 프롬프트한다. 필드별 검색 옵션입니다.종 필드에 호모 사피엔스를 입력하십시오. x-ray 구조 탐색 버튼을 클릭하여 원래 목록을 필터링합니다. 오직 하나의 항목, 즉 인간 갈렉틴-8만이 남는다.3D 구조 및 정보 보기 버튼을 클릭하면 3-시알릴-LN 유형 2와 상호작용하는 인간 갈렉틴-8의 상세한 정보가 표시됩니다. 두 명의 다른 뷰어와 함께 페이지에 표시된 인간 갈렉틴-8의 구조 정보에 액세스하십시오. 마우스를 잡고 분자를 돌리고 LiteMol 소프트웨어를 사용하여 리간드를 앞쪽으로 가져옵니다.왼쪽에 나열된 상호 작용 위에 마우스를 올려 오른쪽의 보기를 업데이트하고 PLIP 소프트웨어를 사용하여 구조에서 특정 상호 작용이 작동하는 위치를 찾습니다. GlyConnect 홈페이지에서 HGI 데이터 세트를 찾아보고 이 페이지의 참조된 문서로 바로 이동합니다. 참조 항목 페이지의 오른쪽에 있는 Compozitor 링크를 클릭하여 데이터 세트의 일관성을 평가합니다.검색 필드는 이미 도구의 고급 탭에 있는 DOI 번호와 동일한 참조로 채워집니다. DOI 번호 뒤에 glycan_type=O-link를 입력하여 검색 범위를 O-연결된 글리칸으로 좁힙니다. 그런 다음 선택 항목에 추가 버튼을 클릭하여 데이터베이스에서 데이터를 검색하십시오.가상 노드 포함 옵션을 선택한 상태로 유지하고 계산 그래프 단추를 클릭하여 연결된 컴포지션의 그래프를 표시합니다. GlyConnect Compozitor의 단백질 탭으로 이동하여 단백질 목록에서 인터알파 트립신 억제제 중쇄 H4를 선택하십시오. 종 선택이 기본적으로 호모 사피엔스인지 확인하십시오. 글리칸 유형에서 N-Linked를 선택 해제하십시오.사이트 목록에서 THR 725만 선택하고 선택 항목에 추가 버튼을 클릭합니다. 그런 다음 계산 그래프 단추를 클릭하여 연결된 컴포지션의 그래프를 표시합니다. 가상 노드를 이해하려면 그래프 아래의 내보내기 버튼을 클릭하십시오.가상 만 선택하고 클립 보드 아이콘을 클릭하여 여덟 개의 컴포지션 선택을 복사하십시오. Compozitor의 사용자 지정 탭의 쿼리 창에 선택 항목을 붙여 넣습니다. 조성물 필드에 선택 레이블을 설정하고 글리칸 유형 필드에서 O-Linked를 선택한 다음 선택에 추가 버튼을 클릭하십시오.마지막으로 계산 그래프 단추를 클릭합니다. 단백질과 글리칸 사이의 조직 의존성 연관성은 GlyConnect Octopus의 출력에서 나타난다. 하이브리드 및 시알릴화 글리칸 구조를 발현하는 조직과 함께 운반하는 모든 인간 단백질이 이 출력에 표시됩니다.소변과의 연관성은 흩어져있는 글리칸 구조에 연결된 두 가지 단백질, choriogonadotropin 또는 GLHA 인간 및 PSA 공통 이소 폼 또는 KLK3 인간을 보여주는 것으로 강조됩니다. 유사하게, 정액과의 연관성은 그룹화된 글리칸 구조에 연결된 PSA의 두 단백질 이소형을 보여주는 것으로 강조된다. PSA의 두 이소형의 중첩된 N-글리오들은 GlyConnect Compozitor의 출력에 표시됩니다.청색 노드는 공통 이소형과 연관된 글리칸을 나타내고, 높은 Pi 이소형의 글리칸은 적색 노드로서 표현된다. 글리올 사이의 겹침은 마젠타 노드로 표시됩니다. 노드 내부의 숫자는 PSA에 관한 GlyConnect 데이터베이스의 내용에 따라 표지된 조성물과 일치하는 글리칸 구조의 수를 나타냅니다.GlyConnect에 표시된 PSA 글리코메는 3-시알릴-LN 타입 두 말단 에피토프를 통해 UniLectin3D에 표시되는 갈렉틴-8과 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이것은 글리칸에 의해 매개되는 단백질-단백질 상호작용에 대한 가능성이 높지만 보장되지는 않는 시나리오를 제공한다. 인간 혈청과 관련된 고품질의 O-글리칸 조성물 세트를 검사하고 GlyConnect 데이터베이스 함량과 비교함으로써 글리코펩티드의 정제된 동정을 위해 글리칸 조성물 파일을 커스터마이징하는 옵션을 제공하였다.하나의 데이터 세트에서 사용할 수있는 최소 20 개의 컴포지션 세트에 의존하거나 GlyConnect에서 합리적으로 수집 된 23 ~ 26 개의 항목으로 향상되어 세트의 일관성을 강화할 수 있습니다. 이 프로토콜에서 글리코메는 항목 목록으로 제한 될 수 없다는 것을 기억하는 것이 중요합니다. 그리고 정확하게 글리코 정보학 도구를 사용하면 궁극적으로 기능을 설명 할 수있는이 항목 간의 종속성을 보여줄 수 있습니다.

Research

JoVE Journal

Biology

Testing Visual Sensitivity to the Speed and Direction of Motion in Lizards

도마뱀의 운동의 속도와 방향에 시각 민감도 테스트

Testing visual sensitivity in any species provides basic information regarding behaviour, evolution, and ecology. However, testing specific features of ...

연구

생물학

Computer-Generated Animal Model Stimuli

컴퓨터가 만든 동물 모델 자극

Communication between animals is diverse and complex. Animals may communicate using auditory, seismic, chemosensory, electrical, or visual signals. In ...

Imaging Protein-protein Interactions in vivo

Imaging Protein-protein Interactions in vivo

이미징 단백질 - 단백질 상호 작용 생체내에</em

Protein-protein interactions are a hallmark of all essential cellular processes. However, many of these interactions are transient, or energetically weak, ...

iCLIP - Transcriptome-wide Mapping of Protein-RNA Interactions with Individual Nucleotide Resolution

iCLIP - 개인 염기 해상도와 단백질 RNA 상호 작용의 Transcriptome 전체 매핑

The unique composition and spatial arrangement of RNA-binding proteins (RBPs) on a transcript guide the diverse aspects of post-transcriptional ...

A Protocol for Computer-Based Protein Structure and Function Prediction

컴퓨터 기반의 단백질 구조 및 기능 예측을위한 프로토콜

Genome sequencing projects have ciphered millions of protein sequence, which require knowledge of their structure and function to improve the ...

The MultiBac Protein Complex Production Platform at the EMBL

EMBL에서 MultiBac 단백질 복잡한 생산 플랫폼

Proteomics  research revealed the impressive complexity of eukaryotic proteomes in  unprecedented detail. It is now a commonly accepted notion that ...

Budding Yeast Protein Extraction and Purification for the Study of Function, Interactions, and Post-translational Modifications

함수의 연구, 상호 작용, 그리고 번역 후 수정을위한 신진 효모 단백질 추출 및 정제

Homogenization by bead beating is a fast and efficient way to release DNA, RNA, proteins, and metabolites from budding yeast cells, which are notoriously ...

Combining Single-molecule Manipulation and Imaging for the Study of Protein-DNA Interactions

단백질-DNA 상호 작용의 연구에 대한 단일 분자 조작 및 이미지를 결합

The paper describes the combination of optical tweezers and single molecule fluorescence detection for the study of protein-DNA interaction. The method ...

Probing High-density Functional Protein Microarrays to Detect Protein-protein Interactions

고밀도 기능성 단백질 마이크로 어레이를 프로빙하는 단백질 - 단백질 상호 작용을 검출하기

High-density functional protein microarrays containing ~4,200 recombinant yeast proteins are examined for kinase protein-protein interactions using an ...

Electrophoretic Mobility Shift Assay (EMSA) for the Study of RNA-Protein Interactions: The IRE/IRP Example

Electrophoretic Mobility Shift Assay EMSA for the Study of RNA-Protein Interactions: The IRE/IRP Example

IRE / IRP 예 : RNA - 단백질 상호 작용의 연구에 대한 전기 이동 기동성 교대 분석 실험 (EMSA)

RNA/protein interactions are critical for post-transcriptional regulatory pathways. Among the best-characterized cytosolic RNA-binding proteins are iron ...