Glycobiology Protocols

گلیکوبیولوژی شامل مطالعات کربوهیدرات‌های پیچیده و تغییرات پس از انتقال پروتئین‌ها می‌شود و به یک رشته مهم بین‌رشته‌ای شامل شیمی، بیوشیمی، زیست‌شناسی، فیزیولوژی و آسیب‌شناسی تبدیل شده است. اگرچه تحقیقات اولیه به سمت روشن ساختن ساختارهای کربوهیدراتی مختلف و آنزیم‌های سنتزکننده آن‌ها بود، اکنون این زمینه به سمت شناسایی عملکرد کربوهیدرات‌ها پیش رفته است. پروتکل های شرح داده شده در پروتکل های گلیکوبیولوژی، پایه محکمی برای بررسی عملکرد گلیکان در سلامت و بیماری است. شبیه سازی بسیاری از ژن های شرکت کننده در فرآیندهای گلیکوزیلاسیون به افزایش دانش ما در مورد نحوه کنترل گلیکوزیلاسیون کمک کرده است، اما همچنین بُعد دیگری از پیچیدگی را به تنوع بسیار ناهمگن ساختارهای الیگوکاریدهای گلیکوپروتئین ها، پروتئوگلیکان ها و ... اضافه کرده است. گلیکولیپیدها خانواده ای از پروتئین های آنزیمی مشابه برای هر مرحله گلیکوزیلاسیون وجود دارد. گلیکوزیل ترانسفرازها هم برای اهداکننده قند نوکلئوتیدی و هم برای استرات پذیرنده بسیار اختصاصی هستند، اما بسیاری از عوامل دیگر انتقال قند را کنترل می کنند، از جمله محل و توپولوژی آنزیم ها، کوفاکتورها، پروتئین های چاپرون احتمالی، و در دسترس بودن بسترهای پذیرنده قند. تجزیه و تحلیل سازمان درون سلولی گلیکوزیلاسیون و عوامل کنترل کننده فعالیت آنزیم های شرکت کننده در سلول حوزه های مهمی هستند که به تلاش های تحقیقاتی بیشتری نیاز دارند. چالش دیگر برای تحقیقات آینده، درک گلیکودینامیک سلول است، یعنی اینکه سلول چگونه به محرک هایی که منجر به تغییرات بیولوژیکی و پاتولوژیک از نظر تغییرات در گلیکوزیلاسیون می شود، پاسخ می دهد و چگونه این امر بر زیست شناسی سلول تأثیر می گذارد.

Glycobiology involves studies of complex carbohydrates and posttrans- tional modifications of proteins, and has become an important interdiscip- nary field encompassing chemistry, biochemistry, biology, physiology, and pathology. Although initial research was directed toward elucidation of the different carbohydrate structures and the enzymes synthesizing them, the field has now moved toward identifying the functions of carbohydrates. The pro- cols described in Glycobiology Protocols form a solid basis for investigations of glycan functions in health and disease. The cloning of many of the genes participating in glycosylation processes has helped to enhance our knowledge of how glycosylation is controlled, but has also added another dimension of complexity to the great heterogeneous variety of the structures of the oligos- charides of glycoproteins, proteoglycans, and glycolipids. A family of similar enzyme proteins exists for each glycosylation step. Glycosyltransferases are extremely specific for both the nucleotide sugar donor and the acceptor s- strate, but many other factors control sugar transfer, including the locali- tion and topology of enzymes, cofactors, possible chaperone proteins, and the availability of sugar acceptor substrates. The analysis of the intracellular organization of glycosylation and of the factors controlling the activities of the participating enzymes in the cell are important areas that need more research efforts. Another challenge for future research is to understand the glycodynamics of a cell, that is, how the cell responds to stimuli leading to biological and pathological changes in terms of alterations in glycosylation, and how this affects the biology of the cell.