Il CAZy Database/il Carbohydrate-Active Enzyme (CAZy) Database: Principi e linee guida per l’uso

Abstract

Carbohydrate-Active enZymes (CAZymes) assemblano, scompongono e modificano glicani e glicoconiugati utilizzando i loro moduli catalitici e di legame (domini proteici funzionali). Il database CAZy offre dal 1998 una classificazione online e continuamente aggiornata dei moduli CAZyme (Lombard et al. 2014). Ogni famiglia di moduli nella classificazione CAZy è stata creata sulla base di moduli proteici caratterizzati sperimentalmente dalla letteratura, e le famiglie sono popolate da sequenze di moduli correlati da database pubblici di sequenze proteiche. Poiché nessuna soglia universale permette la classificazione sistematica delle varie famiglie CAZyme, le annotazioni CAZy risultano da una combinazione esperta di modellazione/calibrazione dei moduli e curatela umana. Le annotazioni CAZy sono rese pubblicamente disponibili per tutte le proteine rilasciate da GenBank (Benson et al. 2012), Swiss-Prot (Boutet et al. 2016) e la Protein Data Bank (PDB; http://www.rcsb.org; (Berman et al. 2000)). Inoltre, le informazioni funzionali e strutturali 3-D, curate dalla letteratura su base regolare, costituiscono valori aggiunti essenziali per l’annotazione CAZy. In questo spirito, la visualizzazione delle informazioni sui ligandi dai complessi cristallografici è stata recentemente sviluppata (Lombard et al. 2014). Questo capitolo guiderà il lettore attraverso l’uso di CAZy per cercare le annotazioni degli enzimi. Risponderà anche a domande frequenti come (i) come ottenere annotazioni CAZy per una specifica proteina, un genoma o un metagenoma, (ii) come avere una famiglia appena caratterizzata inclusa nello schema di classificazione CAZy, (iii) perché CAZy non copre tutte le famiglie di proteine legate ai glicani/coniugati, e (iv) perché CAZy non trasferisce le annotazioni funzionali a sequenze simili. Infine, presentiamo qui un recente strumento CAZy-associato, vale a dire, il Polysaccharide Utilization Loci (PUL) predittore e database in specie Bacteroidetes (Terrapon et al. 2015).