Метаболические пути. KEGG.

Поиск ферментативной реакции и её описание.

Субстрат: 2-оксоглутарат;
Продукт: L-глутамат ;
Уравнение реакции: 2 L-Glutamate + NAD⁺ <=> L-Glutamine + 2-Oxoglutarate + NADH;
Изображение с помошью структурных формул:
Название фермента: глутамат-синтетаза (НАДH);
Код фермента и расшифровка: EC 1.4.1.14
- EC 1 - оксидоредуктаза (катализ реакций окисления-восстановления);
- EC 1.4 - действует на CH-NH₂ группу донора;
- EC 1.4.1 - в качестве акцептора выступает НАД(Ф)⁺;
- EC 1.4.1.14 - глутамат-синтетаза (НАДH);
Реакция встречается в двух путях. Исследуется путь метаболизма глутамата;
Данный субстрат может появиться из трех веществ, например, 2-оксоглутарамата;
Данный продукт может превратиться в три вещества, например, в L-γ-глутамилцистеин;
Общее число генов-ортологов изучаемого фермента - 5.

Описание катализа одной реакции двумя ферментами разных типов.

Заданный путь для изучения - метаболизм глицина, серина и треонина. При введение в окно поиска KEGG слов "glycine serine threonine metabolism" было найдено множество путей, каждый - для отдельного организма. При добавлении к запросу слов "reference map" была найдена единственная ссылка на общую схему метаболизма.

Код фермента	EC 1.5.3.1	EC 2.1.1.20
Классы (расшифровка кода)	Оксидоредуктаза В качестве донора выступает CH-NH группа В качестве акцептора выступает кислород	Трансфераза Переносит одноуглеродные группы Метилтрансфераза
Название	Саркозин оксидаза	Глицин-N-метилтрансфераза
Реакция	sarcosine + H2O + O2 = glycine + formaldehyde + H2O2	S-adenosyl-L-methionine + glycine = S-adenosyl-L-homocysteine + sarcosine
Метаболические пути	Единственный -	метаболизм глицина, серина и треонина
Заболевания	—	Отсутствие белка
Комментарии	Флавопротеин	Играет важную роль в метаболизме метиловой группы в печени и поджелудочной железе

Оба этих белка обнаружены лишь в одном метаболическом пути и оба учавствуют в обратимых реакциях, в которых образуется глицин или саркозин. В целом же сравнивать два этих фермента невозможно так как они принадлежат совершенно раазным классам и соответственно имеют совершенно разные механизмы работы.9

Cравнение метаболических путей у разных организмов

Задание: Биосинтез никотинамидадениннуклеотида (NAD) из никотинамида (nicotineamide) у E.coli K-12 и внутриклеточного паразита Rickettsia prowazekii;
Путь: метаболизм никотината и никотинамида. Идентификаторы использованных карт: path:rpr00760 , path:eco00760 , path:map00760 ;
Фрагмент общей карты
Количество реакций в заданном фрагменте - 10. Никотинамид может быть получен из N-рибозил-никотинамида, никотинамид-D-рибонуклеотида, НАД⁺, НАДФ⁺. Никотинамидадениннуклеотид может превратиться в никотинамид, никотинамид-D-рибонуклеотид, НАДФ⁺;
Rickettsia prowazekii Escherichia coli K-12 MG1655

У E.coli есть один путь синтеза НАД из никотинамида: никотинамид → 3.5.1.19 → никотинат ↔ 2.4.2.11 ↔ никотинат-D-рибонуклеотид ↔ 2.7.7.1, 2.7.7.18 ↔ деамидо-НАД⁺ → 6.3.1.5, 6.3.5.1 → НАД⁺.
У Rickettsia prowazekii механизм превращения никотинамида в НАД⁺ отсутствует (у неё присутствуют всего два фермента из данного пути).
Наблюдаемая особенность означает, по-видимому, что Rickettsia prowazekii, будучи внутриклеточным паразитом, не способна образовывать НАД⁺ самостоятельно, а только забирать его у хозяина. E.coli является относительно "более свободноживущей", живет при наличии в среде питательных веществ, которые вступают в процесс катаболизма, а затем анаболизма, т.е. столь специализированные вещества как НАД⁺ образовываются в результате собственного метаболизма, а не метаболизма хозяина.

Rickettsia prowazekii	Escherichia coli K-12 MG1655