Классификация ферментов EC. Занятие 5.

Задание 1. Сбор информации о своем ферменте.

Работа будет вестись с ферментом ADH4_HUMAN.

Определим его EC-код по Swiss-prot.
Это алкоголь дегидрогеназа EC=1.1.1.1

EC=1.1.1.1
alcohol dehydrogenase (алкоголь дегидрогеназа)
EC=1.1.1
With NAD+ or NADP+ as acceptor (в качестве акцептора електронов выступает NAD+ или NADP+)
EC=1.1
Acting on the CH-OH group of donors (реагирующий по СН-ОН группе)
EC=1
Oxidoreductases (оксидоредуктазы)

Схема реакции, катализируемой ферментом:

(1) первичный спирт + NAD+ = альдегид + NADH + H+
(2) вторичный спирт + NAD+ = кетон + NADH + H+

Задание 2. Сколько ферментов человека с близкими функциями описано в Swiss-Prot?

Выдача SRS по Swiss-Prot по приведенным ниже запросам.

1. С тем же классом по EC:
([swissprot-ECNumber:1.*] & [swissprot-Organism:Human*])
found 571 entries

2. С тем же классом и подклассом:
([swissprot-ECNumber:1.1.*] & [swissprot-Organism:Human*])
found 121 entries

3. Общие три уровня классификации:
([swissprot-ECNumber:1.1.1.*] & [swissprot-Organism:Human*])
found 100 entries

4. Все четыре уровня классификации общие:
([swissprot-ECNumber:1.1.1.1] & [swissprot-Organism:Human*])
found 7 entries

Задание 3. Насколько сохраняется функция фермента у белков со сходными последовательностями?

Соберем все белки мыши (Mus musculus) из Swiss-Prot, у которых класс (т.е., первое число) классификации EC совпадает с таковым фермента ADH4_HUMAN.

Выдача составила 549 результатов (с тем же классом EC=1.*) по запросу ((([swissprot-Organism:Mus*] & [swissprot-Organism:musculus*]) | [swissprot-Organism:Mus musculus*]) & [swissprot-ECNumber:1.*]).
115 результатов с EC=1.1.*
97 результатов с EC=1.1.1.*
4 результата с EC=1.1.1.1

Последовательности c номером EC запишем в файл enz1.txt и запишем Fasta-файл enz1.fasta.

Проиндексируем файл:

makeblastdb -in proteo.fasta -out prot -dbtype prot

Затем по сформированной таким образом базе прогоним blastp, выравнивая белки с заготовленной заранее fasta белка ADH4_BACSU.

 
blastp -query CLPX.fasta -db prot -out prot_CLPX.txt -evalue 0.001

C порогом 0.001 находится 10 белков, еще 2 с порогом 1, еще 4 с порогом 10. Из них 4 белка имеют e-value < e-153, затем идет большой разрыв и на e-value e-18 встречается следующий белок. Очевидно, эти четверо точно являются гомологами, возможно, гомологию проявит и белок со значением е-18, так как после него опять идет провал до е-07. Далее следует говорить уже об одинаковых доменах, но не более того.

маска EC Number	E-value < e-150	E-value < e-15	E-value < 0.001	E-value < 10
1.1.1.1	4	4	4	4
1.1.1.*	4	5	6	7
1.1.*	4	5	6	7
1.*	4	5	10	16

Из этой таблицы видно, что все ферменты с E-value < e-150 принадлежат к множеству 1.1.1.1
Ферменты с E-value < e-15 принадлежат к множеству 1.1.1.*
При более высоких e-value встречается большое количество ферментов из множества 1.*, и при этом попадаются и ферменты множества 1.1.1.*.
Зависимости для ферментов множества 1.1.* в отдельности от 1.1.1.* выявить не удалось.

К слову сказать, выборка из 16 значений не слишком достоверна, но логически верно утверждение, что при максимальном уровне сходства ферменты катализируют схожие реакции, а следовательно, схожи их подклассы и под-подклассы.

На страницу 4 семестра