Bioformática é sobre o uso de computadores para resolver questões em biologia. Glicoinformatics é sobre o uso de computadores para resolver questões na biologia glico. Com a glicoinformática, desenvolvemos bancos de dados que armazenam dados glicómicos ou glicoproteomicos que podem ser pesquisados ou pesquisados, e também desenvolvemos ferramentas para visualizar e comparar esses dados.
O papel dos glicanos é cada vez mais reconhecido como importante na saúde e na doença, e a glicoinformática está tentando levar isso adiante também. Catherine Hayes é treinada em biologia glico e trabalha como cientista de dados. Julien Mariethoz é formado em ciência da computação e coordena os desenvolvimentos de bancos de dados e ferramentas.
Acesse o site glycoproteome.expasy. org/glycomics-expasy e no menu mais à esquerda, verifique a caixa de glicoproteínas. O gráfico de bolhas à direita aumentará o zoom na combinação de bolhas nessa categoria e, em seguida, clique na bolha GlyConnect para abrir a página inicial do GlyConnect em uma nova guia.
Selecione o botão de proteína e na página de visualização de proteínas, digite a próstata na janela de pesquisa. Clique em 790 correspondente ao isóforme comum de antígeno específico da próstata ou PSA. Em seguida, na barra multicolorida superior, clique no botão de origem em verde para exibir os tipos de amostra dos quais os dados publicados foram processados.
Clique no botão da doença para verificar o conteúdo relacionado à saúde do banco de dados. Em seguida, clique no botão da estrutura para ver a lista completa de 135 estruturas associadas ao PSA a partir de dados glicomics. Clique no botão de composição para as 78 composições associadas determinadas por experimentos de glicoproteomia.
Clique em qualquer estrutura ou composição para obter mais detalhes. Para reduzir a ambiguidade das composições, clique na estrutura sugerida abaixo de uma composição selecionada. Uma sugestão é feita cada vez que a contagem de monossacarídeos coincide com a de uma estrutura listada.
Para explorar completamente a página de proteínas, visualize mais detalhes no lado direito da página. Vá para a página inicial do Polvo para confirmar a presença de traços estruturais comuns na diversidade de gliccanos ligados ao PSA, mantenha a guia N-Linked selecionada por padrão, mova-se para os núcleos subtab e clique no ícone híbrido. Em seguida, mova-se para o subtabelecimento de propriedades, selecione o ícone sialylated e clique no botão de pesquisa verde.
No gráfico exibido de relacionamentos, paire sobre H6N4F1S1 para destacar links para sete proteínas em três estruturas. Contraste isso pairando sobre H6N4F2S1 que destaca os dois isoforms de PSA. Passe o mouse sobre o ID da estrutura para mostrar sua representação SNFG e clique nela para abrir a página correspondente.
Mude os nódulos centrais para tecidos e, em seguida, coloque o cursor na urina ou fluido seminal no meio do gráfico para ver diferentes associações. Mude os nódulos centrais para doenças para apresentar 13 opções, uma das quais é o câncer de próstata. A única proteína associada é a PSA.
Em seguida, clique no botão claro para atualizar a pesquisa. Mova-se para o subtabelecimento de propriedades e clique no ícone bi-antenas. Em seguida, mova-se para o subtabelecimento de determinantes, selecione o ícone tipo 3-sialyl-LN e clique no botão de pesquisa verde.
Verifique as associações recuperadas pelo Polvo com glicanos bi-antenas contendo um motivo terminal 3-sialyl-LN tipo dois. Mude os nódulos centrais para tecidos para facilitar a leitura e paire sobre KLK3_human para conectar diretamente fluido seminal com isoforme comum psa e sete estruturas. Volte para a página de proteínas, neste caso PSA, para realizar a varredura de relações potenciais entre cada composição em uma lista dela.
No lado direito da página de entrada do PSA, clique no link Compozitor. Certifique-se de que os campos de pesquisa Do Compozitor estejam pré-preenchidos com os detalhes da entrada do ID 790 na guia de proteínas. Clique no botão adicionar ao seleção para recuperar dados do banco de dados.
Desmarque a opção incluir nódulos virtuais e, em seguida, clique no botão gráfico de computação para exibir um gráfico mostrando um conjunto bem conectado de 78 composições representando o PSA N-glycome e um gráfico de barra mostrando as principais características dos glicanos. Permaneça na guia de proteína principal e selecione o antígeno específico da próstata alto pi isoform no campo da proteína. Clique no botão adicionar ao seleção para recuperar dados do banco de dados que equivalem a 57 composições.
Clique no botão gráfico de cálculo para gerar os gráficos sobrepostos de ambos os isoforms e avalie as diferenças nas glicéis dos dois isoformes psa. Acesse o site www.unilectin. eu e clique no botão UniLectin3D.
Clique no botão de pesquisa glicano e clique no diamante roxo representando um ácido sálico que solicita a exibição de todos os motivos de ligação glicano que terminam com um ácido sálico armazenado no banco de dados. Clique no motivo 3-sialyl-LN tipo dois para solicitar a exibição de todas as lectinas para as quais é conhecida uma estrutura 3D confirmando a interação com 3-sialyl-LN tipo dois. A opção de busca por campo.
No campo de espécies, digite Homo sapiens. Clique no botão explorar estruturas de raios-X para filtrar a lista original. Só resta uma entrada, que é a galectina humana-8.
Clique na visualização da estrutura 3D e do botão de informação para exibir informações detalhadas da galectina humana-8 interagindo com o 3-sialyl-LN tipo dois. Acesse as informações estruturais sobre galectina humana-8 exibidas na página com dois espectadores diferentes. Segure o mouse para virar a molécula e trazer o ligante à tona com o software LiteMol.
Mouse sobre as interações listadas à esquerda para atualizar a visualização à direita e localizar onde essa interação em particular age na estrutura com o software PLIP. Navegue pelo conjunto de dados HGI a partir da página inicial do GlyConnect indo diretamente para o artigo referenciado nesta página. Clique no link Compozitor no lado direito da página de entrada de referência para avaliar a consistência do conjunto de dados.
O campo de pesquisa já estará preenchido com referência igual ao número DOI na guia avançada da ferramenta. Digite glycan_type=O-ligado após o número DOI para reduzir a pesquisa a glícans ligados ao O. Em seguida, clique no botão adicionar ao seleção para recuperar os dados do banco de dados.
Mantenha a opção incluir nódulos virtuais selecionados e clique no botão gráfico de computação para exibir o gráfico de composições conectadas. Vá para a aba proteica do GlyConnect Compozitor e, da lista de proteínas, selecione inibidor inter-alfa trypsin pesado cadeia H4. Certifique-se de que a seleção da espécie é Homo sapiens por padrão. Desmarque N-Linked no tipo glicano.
Selecione apenas o THR 725 na lista do site e clique no botão adicionar ao seleção. Em seguida, clique no botão gráfico de cálculo para exibir o gráfico de composições conectadas. Para dar sentido aos nódulos virtuais, clique no botão de exportação abaixo do gráfico.
Selecione apenas virtual e clique no ícone da área de transferência para copiar a seleção de oito composições. Cole a seleção na janela de consulta da guia personalizada do Compozitor. Defina o rótulo de seleção no campo de composições, selecione O-Linked no campo do tipo glicano e clique no botão adicionar ao seleção.
Por fim, clique no botão gráfico de computação. As associações dependentes de tecidos entre proteínas e glicanos são mostradas nesta saída do Polvo GlyConnect. Todas as proteínas humanas que carregam estruturas glican híbridas e sialylated com os tecidos em que são expressas são exibidas nesta saída.
As associações com a urina são destacadas mostrando duas proteínas, a choriogonadotropina ou glha humana e psa humana comum ou KLK3 humana, conectada às estruturas glican dispersas. Da mesma forma, destacam-se as associações com fluido seminal mostrando duas isóformas proteicas de PSA conectadas às estruturas glican agrupadas. As n-glycomes sobrepostas dos dois isóformes de PSA são mostradas na saída do GlyConnect Compozitor.
Os nós azuis representam os glicanos associados à isoforme comum e os da alta isoforme pi são representados como nós vermelhos. A sobreposição entre os glycomes é mostrada como nós magenta. Os números dentro dos nódulos representam o número de estruturas glican que correspondem à composição rotulada de acordo com o conteúdo do banco de dados GlyConnect em relação ao PSA.
O glycome PSA exibido no GlyConnect foi mostrado para correlacionar-se com galectin-8 exibido em UniLectin3D através do epítope terminal 3-sialyl-LN tipo dois. Isso fornece um cenário provável, mas não garantido, para interações proteína-proteína mediadas por glicanos. Um conjunto de composições O-glycan de alta qualidade associadas ao soro humano foi examinado e comparado ao conteúdo do banco de dados GlyConnect, oferecendo assim a opção de personalizar um arquivo de composição glicano para a identificação refinada dos glycopeptídeos.
Ele poderia contar com o conjunto mínimo de 20 composições disponíveis a partir de um conjunto de dados ou ser aprimorado com 23 a 26 itens coletados racionalmente no GlyConnect para fortalecer a consistência do conjunto. A partir deste protocolo, é importante lembrar que uma glycome não pode se limitar a uma lista de itens. E que precisamente com ferramentas de glicoinformática, você pode mostrar as dependências entre esses itens que, em última análise, explicarão sua função.
