Ферменты и метаболические пути; KEGG

~mashkovskayaav

Бихимический путь синтеза флавоноидов


Рисунок 1 - биохимический путь синтеза флавоноидов; KEGG: map00941


Общие сведения о метаболическом пути синтеза флавоноидов

Страница биохимического пути


Флавоноиды - разновидность растительных полифенолов. Эти вещества в основном синтезируются из производных фенипропаноидов путем реакции конденсации с малонил-CoA. Эта и ряд других последующих модификаций приводят к образованию различных структурных форм, включая хальконы, антоцианы, флавоны, флавонолы и др.

Многие флавоноиды - пигменты, придающие окраску плодам и цветкам растений. Так, например, антоцианы придают растениям сине-фиолетовую окраску, флавоны и хальконы - желто-красную.

Многие флавоноиды также являются антиоксидантами, участвствуют в фотосинтезе, лигнификации (одревеснении), суберинизации (опробковении), защите от патогенов, апоптозе.


Метаболический путь 941 в разных доменах жизни

Синтез флавоноидов, как выяснилось из списка организмов, проходит только у эукариотов. Для сравнения метаболических путей использовались эукариотические организмы Папайя (Carica papaya; относится к Цветковым Кариковым растениям), Стручковый перец (Capsicum annuum - относится к Цветковым Пасленовым растениям) и Плаунок Мёллендорфа (Selaginella moellendorffii; относится к Плауновидным).

Организмы (Таблица 1):

Плаунок Мёллендорфа:
Selaginella moellendorffii
smo00941
Eukaryota; Viridiplantae; Streptophyta; Embryophyta; Tracheophyta; Lycopodiopsida; Selaginellales; Selaginellaceae; Selaginella
Стручковый перец
Capsicum annuum
cann00941
Eukaryota; Viridiplantae; Streptophyta; Embryophyta; Tracheophyta; Spermatophyta; Magnoliophyta; eudicotyledons; Gunneridae; Pentapetalae; asterids; lamiids; Solanales; Solanaceae; Solanoideae; Capsiceae; Capsicum
Папайя:
Carica papaya
cpap00941
Eukaryota; Viridiplantae; Streptophyta; Embryophyta; Tracheophyta; Spermatophyta; Magnoliophyta; eudicotyledons; Gunneridae; Pentapetalae; rosids; malvids; Brassicales; Caricaceae; Carica


На рисунке 2 видно, что у Папайи присутствуют практически все ферменты, указанные в референсном метаболическом пути (отмечены салатовым). Можно отметить, что у Папайи происходит синтез эпиафзелекинов, который я отметила зеленым цветом в референсном метаболическом пути, поскольку присутствуют все ферметны, образующие цепь для синтеза этих веществ.

Рисунок 2 - биохимический путь синтеза флавоноидов; организм: папайя (Carica papaya)

В метаболическом пути перца также присуюствует большая часть всех возможных ферментов. Как и у папайи, есть цепь ферментов в направлении синтеза эпиафзелекинов, однако последнего фермента в цепочке нет. Из этого можно сделать вывод, что у перца присутствуют вещества-предшественники эпиафзелекинов, однако сами эпиавзелекины не синтезируются.

У Плаунка Мёллендорфа присутствует лишь небольшая часть из всех возможных ферментов. Цепочки ферментов синтеза эпиафзелекинов нет. Незаполненность карты говорит о том, что синтез флавоноидов у Плаунов представлен мало.

Рисунок 3 - биохимический путь синтеза флавоноидов; организм: Selaginella moellendorffii


Реакция замещения Кофермента А на шикимат в кумарол-КоА в базе данных KEGG

На рисунке 4 соответствующая реакция R02416 показана желтым цветом.

Рисунок 4

Фермент: shikimate O-hydroxycinnamoyltransferase

Уравнение реакции:

p-Coumaroyl-CoA + Shikimate <=> CoA + 4-Coumaroylshikimate

©Машковская Анна, 2019