Glikan Aracılı Protein Etkileşimlerinin İncelenmesi için Biyoinformatik Kaynakları

Biyoformatik, biyolojideki soruları çözmek için bilgisayarları kullanmakla ilgilidir. Glycoinformatics, gliko biyolojisindeki soruları çözmek için bilgisayarları kullanmakla ilgilidir. Glikoinformatik ile, göz atılabilen veya aranabilen glikomik veya glikoproteomik verileri depolayan veritabanları geliştiriyoruz ve ayrıca bu verileri görselleştirmek ve karşılaştırmak için araçlar geliştiriyoruz.

Glikanların rolü sağlık ve hastalıkta önemli olarak giderek daha fazla kabul görmektedir ve glikoinformatik de bunu öne çıkarmaya çalışmaktadır. Catherine Hayes, gliko biyolojisi eğitimi almıştır ve veri bilimcisi olarak çalışmaktadır. Julien Mariethoz bilgisayar bilimi eğitimi almıştır ve veri tabanlarının ve araçların gelişimini koordine etmektedir.

glycoproteome.expasy web sitesine gidin. org/glycomics-expasy ve en soldaki menüde glikoproteinler kutusunu işaretleyin. Sağdaki kabarcık grafiği, o kategoriyle eşleşen balonu yakınlaştırır, ardından GlyConnect ana sayfasını yeni bir sekmede açmak için GlyConnect baloncuğuna tıklayın.

Protein düğmesini seçin ve protein görünümü sayfasında, arama penceresine prostat yazın. Prostat spesifik antijen veya PSA'nın ortak izoformuna karşılık gelen 790'a tıklayın. Ardından, üstteki çok renkli çubukta, yayınlanan verilerin işlendiği örnek türlerini görüntülemek için yeşil renkli kaynak düğmesine tıklayın.

Veritabanının sağlıkla ilgili içeriğini kontrol etmek için hastalık düğmesine tıklayın. Ardından, glikomik verilerden PSA ile ilişkili 135 yapının tam listesini görüntülemek için yapı düğmesine tıklayın. Glikoproteomik deneylerle belirlenen ilgili 78 bileşim için kompozisyon düğmesine tıklayın.

Daha fazla ayrıntı elde etmek için herhangi bir yapıya veya kompozisyona tıklayın. Kompozisyonların belirsizliğini azaltmak için, seçilen bir kompozisyonun altındaki önerilen yapıya tıklayın. Monosakkarit sayısı listelenen bir yapınınkiyle her çakıştığında bir öneride bulunulur.

Protein sayfasını tam olarak keşfetmek için, sayfanın sağ tarafında daha fazla ayrıntı görüntüleyin. PSA'ya bağlı glikanların çeşitliliğinde ortak yapısal özelliklerin varlığını doğrulamak için Ahtapot ana sayfasına gidin, N-Bağlantılı sekmesini varsayılan olarak seçili tutun, çekirdekler alt sekmesine gidin ve hibrit simgeye tıklayın. Ardından özellikler alt sekmesine gidin, sialile edilmiş simgeyi seçin ve yeşil arama düğmesine tıklayın.

Görüntülenen ilişki grafiğinde, üç yapıdaki yedi proteine olan bağlantıları vurgulamak için fareyi H6N4F1S1'in üzerine getirin. PSA'nın iki izoformunu seçen H6N4F2S1'in üzerine gelerek bunu karşılaştırın. SNFG gösterimini göstermek için yapı kimliğinin üzerine gelin ve ilgili sayfayı açmak için üzerine tıklayın.

Merkez düğümleri dokulara değiştirin ve ardından farklı ilişkileri görüntülemek için imleci grafiğin ortasındaki idrar veya seminal sıvının üzerine yerleştirin. Biri prostat kanseri olan 13 seçenek görüntülemek için merkez düğümleri hastalığa değiştirin. İlişkili tek protein PSA'dır.

Ardından, aramayı yenilemek için temizle düğmesine tıklayın. Özellikler alt sekmesine gidin ve çift anten simgesine tıklayın. Ardından determinantlar alt sekmesine gidin, 3-sialil-LN tip iki simgesini seçin ve yeşil arama düğmesine tıklayın.

Ahtapot tarafından alınan ilişkileri, terminal 3-sialil-LN tip iki motif içeren bi-antenli glikanlarla kontrol edin. Daha kolay okuma için merkez düğümleri dokulara değiştirin ve seminal sıvıyı PSA ortak izoformu ve yedi yapıya doğrudan bağlamak için KLK3_human üzerine gelin. Protein sayfasına, bu durumda PSA'ya geri dönün, her bir bileşim arasındaki potansiyel ilişkilerin bir listesindeki taramayı gerçekleştirmek için.

PSA giriş sayfasının sağ tarafında, Compozitor bağlantısına tıklayın. Compozitor arama alanlarının, protein sekmesindeki ID 790 girişinin ayrıntılarıyla önceden doldurulduğundan emin olun. Veritabanından veri almak için seçime ekle düğmesine tıklayın.

Sanal düğümleri dahil et seçeneğinin işaretini kaldırın ve ardından PSA N-glicome'u temsil eden iyi bağlanmış 78 kompozisyon kümesini gösteren bir grafiği ve glikanların temel özelliklerini gösteren bir çubuk grafiği görüntülemek için hesaplama grafiği düğmesine tıklayın. Ana protein sekmesinde kalın ve protein alanında prostat spesifik antijen yüksek Pi izoformunu seçin. Veritabanından 57 kompozisyona kadar veri almak için seçime ekle düğmesine tıklayın.

Her iki izoformun üst üste bindirilmiş grafiklerini oluşturmak ve iki PSA izoformunun gliylerindeki farklılıkları değerlendirmek için hesaplama grafiği düğmesine tıklayın. www.unilectin web sitesine gidin. eu ve UniLectin3D düğmesine tıklayın.

Glikan arama düğmesine tıklayın, ardından veritabanında depolanan bir sialik asitle biten tüm glikan bağlayıcı motiflerin görüntülenmesini isteyen bir sialik asidi temsil eden mor elmasa tıklayın. 3-sialil-LN tip iki ile etkileşimi doğrulayan bir 3D yapının bilindiği tüm lektinlerin görüntülenmesini istemek için 3-sialil-LN tip iki motifine tıklayın. Alana göre ara seçeneği.

Türler alanında, Homo sapiens yazın. Orijinal listeyi filtrelemek için röntgen yapılarını keşfet düğmesine tıklayın. Sadece bir giriş kaldı, bu insan galektin-8.

3-sialil-LN tip iki ile etkileşime giren insan galektin-8'in ayrıntılı bilgilerini görüntülemek için 3D yapısını ve bilgileri görüntüle düğmesine tıklayın. Sayfada görüntülenen insan galektini-8 hakkındaki yapısal bilgilere iki farklı görüntüleyiciyle erişin. Molekülü döndürmek için fareyi basılı tutun ve LiteMol yazılımı ile ligandı ön plana çıkarın.

Fareyi soldaki listelenen etkileşimlerin üzerine getirerek sağdaki görünümü güncelleyin ve bu etkileşimin PLIP yazılımıyla yapıda nerede hareket ettiğini bulun. Doğrudan bu sayfadaki başvurulan makaleye giderek GlyConnect ana sayfasından HGI veri kümesine göz atın. Veri kümesinin tutarlılığını değerlendirmek için başvuru giriş sayfasının sağ tarafındaki Compozitor bağlantısına tıklayın.

Arama alanı, aracın gelişmiş sekmesindeki DOI numarasına eşit referanslarla zaten doldurulacaktır. Aramayı O'ya bağlı glikanlara daraltmak için DOI numarasından sonra glycan_type=O-bağlantılı yazın. Ardından, verileri veritabanından almak için seçime ekle düğmesine tıklayın.

Sanal düğümleri dahil et seçeneğini seçili tutun ve bağlı kompozisyonların grafiğini görüntülemek için hesaplama grafiği düğmesine tıklayın. GlyConnect Compozitor'un protein sekmesine gidin ve protein listesinden alfalar arası tripsin inhibitörü ağır zincir H4'ü seçin. Tür seçiminin varsayılan olarak Homo sapiens olduğundan emin olun. Glikan türünde N-Linked seçimini kaldırın.

Site listesinden yalnızca THR 725'i seçin ve seçime ekle düğmesine tıklayın. Ardından, bağlı kompozisyonların grafiğini görüntülemek için hesaplama grafiği düğmesine tıklayın. Sanal düğümleri anlamlandırmak için, grafiğin altındaki dışa aktar düğmesine tıklayın.

Sadece sanal'ı seçin ve sekiz kompozisyonun seçimini kopyalamak için pano simgesine tıklayın. Seçimi, Compozitor'un özel sekmesinin sorgu penceresine yapıştırın. Kompozisyonlar alanında seçim etiketini ayarlayın, glikan türü alanında O-Bağlantılı'yı seçin ve seçime ekle düğmesine tıklayın.

Son olarak, hesaplama grafiği düğmesine tıklayın. Proteinler ve glikanlar arasındaki dokuya bağımlı ilişkiler, GlyConnect Ahtapot'un bu çıktısında gösterilmiştir. İfade edildikleri dokularla birlikte hibrit ve sialile glikan yapıları taşıyan tüm insan proteinleri bu çıktıda görüntülenir.

İdrar ile ilişkiler, dağınık glikan yapılarına bağlı iki protein, koryogonadotropin veya GLHA insan ve PSA ortak izoform veya KLK3 insan gösteren vurgulanır. Benzer şekilde, seminal sıvı ile olan ilişkiler, gruplandırılmış glikan yapılarına bağlı PSA'nın iki protein izoformunu gösteren vurgulanmıştır. PSA'nın iki izoformunun üst üste bindirilmiş N-glibrileri, GlyConnect Compozitor'un çıktısında gösterilmiştir.

Mavi düğümler, ortak izoform ile ilişkili glikanları temsil eder ve yüksek Pi izoformunun olanları kırmızı düğümler olarak temsil edilir. Glycomes arasındaki örtüşme macenta düğümleri olarak gösterilir. Düğümlerin içindeki sayılar, PSA ile ilgili GlyConnect veritabanının içeriğine göre etiketli bileşimle eşleşen glikan yapılarının sayısını temsil eder.

GlyConnect'te görüntülenen PSA glibrifinin, UniLectin3D'de 3-sialil-LN tipi iki terminal epitop aracılığıyla görüntülenen galektin-8 ile ilişkili olduğu gösterilmiştir. Bu, glikanların aracılık ettiği protein-protein etkileşimleri için olası ancak garanti edilmeyen bir senaryo sağlar. İnsan serumu ile ilişkili yüksek kaliteli bir O-glikan bileşimi seti incelendi ve GlyConnect veritabanı içeriğiyle karşılaştırıldı, böylece glikopeptitlerlerin rafine tanımlanması için bir glikan kompozisyon dosyasını özelleştirme seçeneği sunuldu.

Bir veri kümesinden elde edilebilecek en az 20 kompozisyon kümesine güvenebilir veya kümenin tutarlılığını güçlendirmek için GlyConnect'te rasyonel olarak toplanan 23 ila 26 öğeyle geliştirilebilir. Bu protokolden, bir gliynin bir öğe listesiyle sınırlandırılamayacağını hatırlamak önemlidir. Ve tam olarak glikoinformatik araçlarıyla, sonuçta işlevlerini açıklayacak olan bu öğeler arasındaki bağımlılıkları gösterebilirsiniz.