CAZy-databasen/databasen over kulhydrataktive enzymer (CAZy): Principper og retningslinjer for brug

Abstract

Carbohydrate-Active enZymes (CAZymes) samler, nedbryder og modificerer glycaner og glykokonjugater ved hjælp af deres katalytiske og bindende moduler (funktionelle proteindomæner). CAZy-databasen tilbyder siden 1998 en online og løbende opdateret klassifikation af CAZyme-moduler (Lombard et al. 2014). Hver modulfamilie i CAZy-klassifikationen er blevet oprettet på grundlag af eksperimentelt karakteriserede proteinmoduler fra litteraturen, og familierne er befolket med beslægtede modulsekvenser fra offentlige proteinsekvensdatabaser. Da der ikke findes nogen universel tærskel, der gør det muligt at foretage en systematisk klassificering af de forskellige CAZyme-familier, er CAZy-annotationerne resultatet af en ekspertkombination af modulmodellering/kalibrering og menneskelig kuratering. CAZy-annotationer gøres offentligt tilgængelige for alle proteiner, der er frigivet af GenBank (Benson et al. 2012), Swiss-Prot (Boutet et al. 2016) og Protein Data Bank (PDB; http://www.rcsb.org; (Berman et al. 2000)). Endvidere udgør funktionelle og 3D-strukturelle oplysninger, som kurateres fra litteraturen på regelmæssig basis, væsentlige merværdier til CAZy-annotationen. I denne ånd er der for nylig blevet udviklet en visning af ligandinformationer fra krystallografiske komplekser (Lombard et al. 2014). Dette kapitel vil guide læseren gennem brugen af CAZy til at søge i enzymannotationer. Det vil også besvare hyppige spørgsmål såsom (i) hvordan man får CAZy-annotationer for et specifikt protein, et genom eller et metagenom, (ii) hvordan man får en nyligt karakteriseret familie inkluderet i CAZy-klassifikationsskemaet, (iii) hvorfor CAZy ikke dækker alle proteinfamilier relateret til glykaner/glykokonjugater, og (iv) hvorfor CAZy ikke overfører funktionelle annotationer til lignende sekvenser. Endelig præsenterer vi her et nyligt CAZy-associeret værktøj, nemlig Polysaccharide Utilization Loci (PUL) predictor og database i Bacteroidetes-arter (Terrapon et al. 2015).