Главная
Семестр 1
Семестр 2
Семестр 3
Семестр 4
О себе
Ссылки

Ферменты и метаболические пути. База данных KEGG

Задание 1.
Для простоты я выбрала из предоставленных ферментов уже известный мне 1.1.1.1 (алкоголь дегидрогеназа).

С помощью сервиса ENZYME можно найти следующую информацию по ферменту, каждой из цифр EC-кода и ферментативной активности.
Название: Alcohol dehydrogenase
Альтернативное название: Aldehyde reductase (говорит о том, что фермент катализирует и обратную реакцию образования спирта из альдегида)
Катализируемая реакция:
An alcohol + NAD(+) <=> an aldehyde or ketone + NADH
A secondary alcohol + NAD(+) <=> a ketone + NADH
Кофакторы: Zn(2+), Fe cation
С помощью таблицы 1 покажем, что означают цифры EC-кода (полезный сайт):

Таблица 1. Расшифровка EC-кода для фермента Alcohol dehydrogenase.
Ранг классификации
Цифра
Описание
Описание (оригинал)
Класс 1 Оксидоредуктазы Oxidoreductases
Подкласс 1 Действие на группу CH-OH донора Acting on the CH-OH group of donors
Подподкласс 1 Использует NAD+ или NADP+ как акцептор With NAD+ or NADP+ as acceptor
Порядковый номер 1 Алкоголь дегидрогеназа Alcohol dehydrogenase

Задание 2.
В базе данных KEGG я нашла карту метаболического пути для метаболизма простых эфиров (пункт 6).
Этот путь по данным KEGG связан с метоболизмом глицерофосфолипидов через 1-ацилглицерон-3-фосфат.

Затем надо было выбрать три организма из доступных в базе данных KEGG, приведу данные о них в таблице 2.

Таблица 2. Метаболизм простых эфиров для произвольных организмов.
Группа
Организм
Ссылка на карту метаболического пути
Присутствующие ферменты
Бактерии Delftia acidovorans карта 2.5.1.26
3.1.1.4
Археи - - -
Эукариоты Ursus maritimus
(Белый медведь)
карта 2.5.1.26
3.1.1.4
3.1.3.4
GGT
2.8.2.11
2.7.8.1
2.7.8.2
LPCAT
LPCAT2
3.1.1.47
3.1.4.4
LPCAT4
3.1.4.39
3.3.2.5
ENPP6

Можно заметить, что даже у млекопитающих не содержится весь путь, изображенный на карте, у бактерий лишь малая часть, а у Архей совсем нет необходимых ферментов.

Задание 3.
Я выбрала произвольную реакцию. Ее катализирует фермент 3.1.3.4, идентификатор реакции: R04162. Ссылка на страницу с реакцией тут, сама реакция на рис 2 и выделена на рис 1.


Рис 1. Карта метаболического пути с выделенной реакцией.




Рис 2. Катализируемая реакция.

Задание 4.
Для этого задания я решила выбрать другой фермент 2.7.8.2. При наведении нашлось две группы рядов: K00994 (79 представителей) и K13644 (73 представителя). Выбранная реакция показана на рис 3.


Рис 3. Положение выбранного фермента (выделен цветом) на карте метаболического пути.

Последовательностей из базы Uniprot нашлось для K00994 -- 32, а для K13644 -- 29. Затем я построила множественное выравние с помощью Muscle (вот файл) и открыла в Jalview (проект).
На первый взгляд белки выравнены хорошо. Есть несколько белков, у которых просто отсутствуют некоторые части, но в других местах они имеют достаточно консервативные участки.

Последнее -- надо было построить филлогенетическое дерево этих белков.

Можно обратить внимание на то, что дерево не распалось на две группы, соответствующие ортологическим рядам, что говорит о том, что эти белки родственны в той или иной мере друг другу. При этом ветви, отделяющие более мелкие группы, таких три группы, состоят только из представителей одного ряда. Есть одно исключение: белок из ряда K00994 попал в группу из представителей другого ряда, хотя сразу от них отделился. Достоверность попадания его с ними в одну группу 42, а вот уже достоверность отделения на следующем шаге 100. Мне кажется, что это, вероятно, ошибка, так как иначе вторая достоверность полная, а первая -- меньше половины.