На главную страницу четвертого семестра

Классификация функций. Коды ферментов

Расшифровка заданного кода фермента


Заданный код фермента: 2.7.7.9. Расшифровка происходила через ресурсы сайта IUPAC.


Первая цифра "2" говорит о принадлежности данного фермента к классу трансфераз (transferases).
Это такие ферменты, которые осуществляют перенос какой-либо химической группы (например, метильной или гликозильной) от одного вещества (обычно определяемому как донор) к другому веществу (обычно определяемому как акцептор). Классификация в данном классе основывается на схеме "донор/акцептор - переносимая группа - трансфераза". Названия ферментам также присваиваются по этой схеме. Во многих случаях донор является кофактором (коферментом).

Вторая цифра "7" обозначает класс ферментов, переносящих фосфоросодержащие группы (transferring phosphorus-containing groups).
Довольно большая группа ферментов (самая многочислення секция трансфераз), переносящих фосфаты, дифосфаты, нуклеотидильные остатки и др.

Третья цифра "7" определяет наш фермент в блок нуклеотидилтрансфераз (nucleotidyltransferases).

Четвертая цифра "9" дает уже конечное классификационное название веществу: УТФ-глюкоза-1-фосфат уридилилтрансфераза (UTP-glucose-1-phosphate uridylyltransferase).

Сравнение последовательности ферментов с одинаковм кодом из эволюционно далеких организмов

C помощью SRS по заданному коду - 2.7.7.9 - провел поиск по UniProt среди всех ферментов из 3-х хорошо изученных модельных организмов - кишечной палочки Escherichia coli K-12, археи Methanococcus jannaschii и человека Homo sapiens. При поиске также снял маску - галочку "Use wildcards".
Строка запроса:
(((([uniprot-ID:*_Human] | [uniprot-ID:*_Ecoli]) | [uniprot-ID:*_Metja]) & [uniprot-ECNumber:2.7.7.9]) & [uniprot-GeneName:*])
На выходе получилось 4 находки, описание которых приведено в таблице ниже.

Сравнение доменной структуры ферментов из далеких организмов

	UniProt ID	UniProt AC	Имя гена	Первый домен
				Идентификатор Pfam	Положение в последовательности
1	GALF_ECOLI	P0AAB6 P71245 P78083 P97192	GALF	PF00483	5..279
2	GALU_ECOLI	P0AEP3 P25520	GALU	PF00483	9..281
3	UGPA1_HUMAN	Q07131	UGP1	PF01704	53..472
4	UGPA2_HUMAN	Q16851 Q0P6K2 Q86Y81 Q9BU15	UGP2	PF01704	54..473

*По запросу не было обнаружено белков из организма Methanococcus jannaschii. Это может обозначать, что либо данный фермент для этого организма еще не обнаружили, либо его просто не существует, так как в процессе эволюции реакция с его участием исчезла или этот белок заменился другим ферментом.

Далее находки были сохранены в fasta формате. После чего из этих белков были вырезаны домены и гомологичные домены были попарно выравнены программами глобального выравнивания. Перечисленные выше операции выполняются через скрипт.

Попарное сходство доменов:

• GALF_ECOLI c GALU_ECOLI: 76.1%,
• UGPA1_HUMAN c UGPA2_HUMAN: 98.6%

Мы наблюдаем довольно высокое сходство среди доменов из 2-х белков кишечной палочки: 76.1%, и почти полное совпадение для 2-х доменов человека: 98.6%. Так что результаты в целом хорошие. Примечательно также, что одну и ту же функцию в разных организмах выполняют разные домены, хотя это вполне вероятно, учитывая дальность "родства" организмов. Скорее всего в процессе эволюции новопоявившийся домен (предшественник домена у человека) выполнял функцию эффективнее, чем домен кишечной палочки, поэтому и произошла замена.