Гликоинформатика

Гликоинформатика — это область биоинформатики , которая относится к изучению углеводов , участвующих в посттрансляционной модификации белков . Она широко включает (но не ограничивается) разработку баз данных , программного обеспечения и алгоритмов для изучения структур углеводов , гликоконъюгатов , ферментативного синтеза и деградации углеводов , а также взаимодействий углеводов . Традиционное использование термина в настоящее время не включает рассмотрение углеводов с более известной пищевой точки зрения.

Несмотря на то, что гликозилирование является наиболее распространенной формой модификации белков с очень сложными углеводными структурами, биоинформатика гликома все еще очень плоха. ^{[2] [3]}

В отличие от белков и нуклеиновых кислот, которые являются линейными, углеводы часто разветвлены и чрезвычайно сложны. ^[4] Например, всего четыре сахара могут быть соединены вместе, образуя более 5 миллионов различных типов углеводов ^[5] или девять различных сахаров могут быть собраны в 15 миллионов возможных цепей из четырех сахаров. ^[6]

Кроме того, количество простых сахаров , из которых состоят гликаны , больше, чем количество нуклеотидов , из которых состоят ДНК или РНК. Поэтому оценка их структур требует больших вычислительных затрат. ^[7]

Одним из основных ограничений в гликоинформатике является сложность представления сахаров в виде последовательности, особенно из-за их разветвленной природы. ^[6] Из-за отсутствия генетического чертежа углеводы не имеют «фиксированной» последовательности. Вместо этого последовательность в значительной степени определяется наличием различных ферментов, их кинетическими различиями и вариациями в биосинтетической микросреде клеток. Это увеличивает сложность анализа и экспериментальную воспроизводимость интересующей углеводной структуры. ^[8] Именно по этой причине углеводы часто рассматриваются как молекулы с «бедной информацией».

Таблица основных баз данных гликопротеинов. ^{[9] [10]}