炭水化物構造データベース

炭水化物構造データベース（CSDB ）は、糖鎖情報学における無料のキュレーションされたデータベースおよびサービスプラットフォームであり、2005年にロシア科学アカデミーのNDゼリンスキー有機化学研究所のロシア人科学者グループによって立ち上げられました^{[ 2 ]} 。CSDBには、天然炭水化物および炭水化物関連分子に関する公開された構造、分類、文献、およびNMR分光データが保存されています。

CSDBに保存されている主なデータは、細菌、真菌、植物由来の炭水化物構造です。各構造は生物種に割り当てられ、その構造が記述された対応する科学論文へのリンクが提供されています。構造データ以外にも、CSDBにはNMRスペクトル、特定の構造を解読するために使用された方法に関する情報、およびその他のデータも保存されています。^{[ 1 ] [ 3 ]} CSDBは、炭水化物関連のいくつかの研究ツールへのアクセスを提供します。

• 炭水化物の 1D および 2D NMRスペクトルのシミュレーション( GODDESS: グリカン指向データベース駆動型経験的スペクトルシミュレーション)。^{[ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]}
• 自動NMRベース構造解析（GRASS：糖構造の生成、ランキング、割り当て）。^{[ 7 ]}
• 生物のグリコームにおける構造的特徴分布の統計分析^{[ 8 ] [ 9 ]}
• 任意の糖類^{[ 10 ]}の最適化された原子座標の生成と、立体配座マップのサブデータベース。
• グリコームの類似性に基づく分類群のクラスタリング（炭水化物に基づく生命の樹）^{[ 8 ]}
• グリコシルトランスフェラーゼサブデータベース（GT-explorer）^{[ 11 ] [ 12 ]}

2015年までは、細菌炭水化物構造データベース（BCSDB）と植物・真菌炭水化物構造データベース（PFCSDB）が並行して存在していました。2015年に、これらは単一の炭水化物構造データベース（CSDB）に統合されました。^{[ 1 ]} CSDBの開発と維持は、国際科学技術センター（2005～2007年）、ロシア連邦大統領助成金プログラム（2005～2006年）、ロシア基礎研究財団（2005～2007年、2012～2014年、2015～2017年、2018～2020年）、ドイツ癌研究センター（2006～ 2010年の短期）、およびロシア科学財団（2018～2020年）によって資金提供を受けています。

CSDBデータの主な情報源は以下のとおりです。

• NCBI PubmedやThomson Reuters Web Of Scienceなどの専用引用データベースに索引付けされた科学出版物（約18,000件）。
• CCSD（Carbbank ^{[ 13 ]}）データベース（約3000件の記録）。

データは、オリジナルの科学論文を閲覧することによって手動で選択され、CSDBに追加されます。他のデータベースからのデータは、エラー修正および承認手続きの対象となります。^{[ 14 ]} 2017年現在、細菌と古細菌のカバー率は、科学文献で発表された炭水化物構造の約80%です。^{[ 1 ]}関連データの発表からCSDBへの登録までのタイムラグは約18か月です。植物は1997年まで、菌類は2012年までカバーされています。^{[ 15 ]} CSDBは、単細胞後生動物を除いて、動物界 のデータはカバーしていません。動物の炭水化物に関する専用データベースがいくつかあります。たとえば、UniCarbKB ^{[ 16 ]}やGLYCOSCIENCES.deなどです。Wayback Machineに2021年2月11日にアーカイブされました。^{[ 17 ]}

CSDBは、糖鎖情報学における最大規模のプロジェクトの1つとして報告されています。^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}天然炭水化物の構造研究^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}や糖鎖プロファイリング^{[ 28 ]}に利用されています。CSDBの内容は、他の糖鎖情報学プロジェクト のデータソースとして使用されています。^{[ 29 ] [ 30 ] [ 31 ] [ 32 ]}

• グリカン、グリコポリマー、グリココンジュゲートの分子構造：一次構造、アグリコン情報、重合度、分子クラス。構造範囲には、グリコシド結合、エステル結合、アミド結合、ケタール結合、ホスホジエステル結合、スルホジエステル結合で連結された残基（単糖、アルジトール、アミノ酸、脂肪酸など）から構成される分子が含まれ、そのうち少なくとも1つの残基は単糖またはその誘導体である。
• 構造に関連付けられた書誌情報：出版情報、キーワード、抄録、書誌データベースのID
• 構造の生物学的コンテキスト：関連する分類群、株、血清群、宿主生物、疾患情報。対象となるドメインは、原核生物、植物、真菌、および選択された病原性単細胞多細胞動物です。データベースには、これらのドメインに由来するグリカン、またはこれらのグリカンを化学修飾して得られたグリカンのみが含まれています。
• 割り当てられたNMRスペクトルと実験条件。
• 分類群に関連するグリコシルトランスフェラーゼ：遺伝子および酵素の識別子、完全な構造、供与体および基質、酵素活性を証明するために使用される方法、信頼性レベル。
• 他のデータベースへの参照
• 原著論文から収集されたその他のデータ
• 分子動力学シミュレーションから得られた二糖類の立体配座マップ。

CSDB は、他の糖鎖データベース^{[ 33 ] [ 34 ]}と相互リンクされています。例えば、MonosaccharideDB ( 2016-12-28 にWayback Machineにアーカイブ)、Glycosciences.DE (2021-02-11 にWayback Machineにアーカイブ)、NCBI Pubmed、NCBI Taxonomy、NLM カタログ、国際疾病分類 11などです。ネイティブ表記である CSDB Linear ^{[ 35 ]}に加えて、構造は複数の炭水化物表記 (SNFG ^{[ 36 ]}、SweetDB ^{[ 37 ]}、GlycoCT ^{[ 38 ]}、WURCS ^{[ 39 ]}、GLYCAM ^{[ 40 ]}など) で表示されます。CSDB は、 GlycoRDFオントロジーに従って、リソース記述フレームワーク(RDF) フィードとしてエクスポートできます。^{[ 41 ] [ 42 ]}

• CSDBウェブサイト
• CSDBの使用例
• CSDB技術文書
• CSDB線形（構造符号化表記法）
• NARコレクションに登録されている炭水化物データベース
• 近年の炭水化物データベース（選択）