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Multifaceted Computational Modeling in Glycoscience
Chemical Reviews ( IF 62.1 ) Pub Date : 2022-07-05 , DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00060
Serge Perez 1 , Olga Makshakova 2
Affiliation  

Glycoscience assembles all the scientific disciplines involved in studying various molecules and macromolecules containing carbohydrates and complex glycans. Such an ensemble involves one of the most extensive sets of molecules in quantity and occurrence since they occur in all microorganisms and higher organisms. Once the compositions and sequences of these molecules are established, the determination of their three-dimensional structural and dynamical features is a step toward understanding the molecular basis underlying their properties and functions. The range of the relevant computational methods capable of addressing such issues is anchored by the specificity of stereoelectronic effects from quantum chemistry to mesoscale modeling throughout molecular dynamics and mechanics and coarse-grained and docking calculations. The Review leads the reader through the detailed presentations of the applications of computational modeling. The illustrations cover carbohydrate–carbohydrate interactions, glycolipids, and N- and O-linked glycans, emphasizing their role in SARS-CoV-2. The presentation continues with the structure of polysaccharides in solution and solid-state and lipopolysaccharides in membranes. The full range of protein-carbohydrate interactions is presented, as exemplified by carbohydrate-active enzymes, transporters, lectins, antibodies, and glycosaminoglycan binding proteins. A final section features a list of 150 tools and databases to help address the many issues of structural glycobioinformatics.

中文翻译:

糖科学中的多方面计算模型

糖科学汇集了研究各种含有碳水化合物和复杂聚糖的分子和大分子所涉及的所有科学学科。这样的集合涉及数量和出现次数最多的一组分子,因为它们出现在所有微生物和高等生物中。一旦确定了这些分子的组成和序列,确定它们的三维结构和动力学特征是理解其特性和功能背后的分子基础的一步。能够解决此类问题的相关计算方法的范围取决于从量子化学到整个分子动力学和力学以及粗粒度和对接计算的中尺度建模的立体电子效应的特异性。该评论通过对计算建模应用程序的详细介绍引导读者。这些插图涵盖了碳水化合物-碳水化合物相互作用、糖脂以及 N- 和 O- 连接的聚糖,强调了它们在 SARS-CoV-2 中的作用。介绍继续介绍溶液中的多糖结构和膜中的固态和脂多糖。介绍了蛋白质-碳水化合物相互作用的全部范围,例如碳水化合物活性酶、转运蛋白、凝集素、抗体和糖胺聚糖结合蛋白。最后一节列出了 150 个工具和数据库,以帮助解决结构糖生物信息学的许多问题。糖脂、N-和 O-连接聚糖,强调它们在 SARS-CoV-2 中的作用。介绍继续介绍溶液中的多糖结构和膜中的固态和脂多糖。介绍了蛋白质-碳水化合物相互作用的全部范围,例如碳水化合物活性酶、转运蛋白、凝集素、抗体和糖胺聚糖结合蛋白。最后一节列出了 150 个工具和数据库,以帮助解决结构糖生物信息学的许多问题。糖脂、N-和 O-连接聚糖,强调它们在 SARS-CoV-2 中的作用。介绍继续介绍溶液中的多糖结构和膜中的固态和脂多糖。介绍了蛋白质-碳水化合物相互作用的全部范围,例如碳水化合物活性酶、转运蛋白、凝集素、抗体和糖胺聚糖结合蛋白。最后一节列出了 150 个工具和数据库,以帮助解决结构糖生物信息学的许多问题。抗体和糖胺聚糖结合蛋白。最后一节列出了 150 个工具和数据库,以帮助解决结构糖生物信息学的许多问题。抗体和糖胺聚糖结合蛋白。最后一节列出了 150 个工具和数据库,以帮助解决结构糖生物信息学的许多问题。
更新日期:2022-07-05
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