Development of a multiple glycan alignment method and database to represent the ambiguity of glycan recognition mechanisms

糖鎖は細胞表面上に多く存在し、糖鎖とレクチンなどの糖鎖結合タンパク質(GBP)が相互作用することにより様々な生体機能に関与している。病原性微生物の感染にもGBPによる糖鎖認識結合の関与が知られている。糖鎖認識結合パターンを解析するために糖鎖アレイやレクチンフロンタルアフィニティークロマトグラフィーなどGBP相互作用実験が行われ、実験データがウェブ上で公開されている。しかし、GBPが認識する糖鎖構造はファミリー間でも多様性を示し、特にレクチンと糖鎖の相互作用は多価の結合活性があり個々の結合力は低い傾向にあるため、GBPの糖鎖認識結合パターンが曖昧である。そのため実験データの解釈は、結合の曖昧さに起因して離散的なGBP結合パターンを同定することを困難にする。 バイオインフォマティクスでは、これらの種類の実験データを同定しようと一般的に見出される所定の糖鎖モチーフを用いて行われてきた。本研究ではあらかじめ定義されたモチーフを使用するのではなく、実験データによるGBPによって認識されている糖鎖の状態を視覚化するためのMultiple Carbohydrate Alignment With Weights（MCAW）ツールを開発した。そして、MCAWツールを用いて公開されている実験データの解析を行いGBPの糖鎖認識結合パターンのプロファイルを得ることができた。まだ特定されていないGBPの糖鎖認識プロファイルを推測できる可能性も示すことができた。このようなバイオインフォマティクスのツールの利用は生物学者がツールを理解し、分析するには手間がかかるため、CFGで公開されている糖鎖アレイ1000を越える実験データをMCAWツールを用いて分析し、MCAW-DBとして公開した。創価大