中央研究院之科技研發績效 (3)GlycoSHIELD- 量化描述蛋白質醣衣的遮蔽效應與生物意義 細胞和病毒表面的蛋白質，往往穿著一層厚厚的醣衣，他們對病毒辨識宿主和 免疫防護有很大的貢獻。但是蛋白質醣化修飾的化學組成複雜，醣分子結構普遍具 高度動態，對於現今結構生物學普遍預期建立高解析度分子結構之研究方法而言， 是一項重大的實驗技術限制。也因此這層重要的醣衣常常被結構生物學家當成國王 的新衣，在蛋白質結構資料庫普遍欠缺蛋白質醣化的結構資訊。為了解決這個問題， 徐尚德實驗室結合低溫電子顯微鏡(cryo-EM)、質譜(mass spectrometry)、 小角X 光散射(SAXS) 等先進物理化學分析工具，提供關鍵實驗數據，透過與德 國馬克斯· 普朗克生物物理學研究所(Max Planck Institute for Biophysics) Mateusz Sikora博士與巴黎西岱大學(Université Paris-Cité)Cyril Hanus 博 士團隊的國際團隊合作，共同開發針對醣分子動態模擬(molecular dynamics) 所開發的演算法，稱之為GlycoSHIELD。該計算流程利用預先建立好的醣分子動 態叢集結構資料庫，選定特定醣分子組成結構後嫁接在標的蛋白質分子模型上的特 定醣化位點，只要用個人電腦就可以迅速建立完整的醣蛋白的三維空間立體模型， 協助研究人員分析及預測醣分子在蛋白質表面的空間分布，遮蔽效應及預測醣分子 對生物功能與蛋白質結構的影響。對於研究人員進行量化分析蛋白質醣化修飾對生 物功能的貢獻提供相當簡便卻又接近真實現狀的結構資訊。 21
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