Метаболические пути. KEGG.

Энциклопедия Генов и Геномов KEGG.
Использовалась опция быстрого поиска с помощью поисковой системы DBGET.

Определение ферментативной реакции по названиям субстрата и продукта и ее описание:

1. Субстрат — Phosphoenolpyruvate (фосфенолпируват)
2. Продукт — Pyruvate (пируват)

3. Реакций, в которых учатвуют данные субстрат и продукт, 28 штук. Выбрана для изучения ATP:pyruvate O2-phosphotransferase (R00200).
   Уравнение реакции — ATP + Pyruvate <=> ADP + Phosphoenolpyruvate

4. Изображение реакции с помощью структурных формул:

   

5. Название фермента — pyruvate kinase (пируваткиназа) (одно из названий)

6. Код фермента и его расшифровка — EC 2.7.1.40
   EC 2 Transferases (трансферазы)
   EC 2.7 Transferring phosphorus-containing groups (передача фосфоросодержащих групп)
   EC 2.7.1 Phosphotransferases with an alcohol group as acceptor (фосфотрансферазы с акцепторной -ОН группой)
   

7. Название метаболического пути — Pyruvate metabolism (метаболизм пирувата) (map00620) (одно из нескольких)

8. Phosphoenolpyruvate в пределах данного метаболического пути (Pyruvate metabolism) мог появиться в результате 3 реакций.
   В том чиле он получается из Pyruvate под действием 2.7.9.1 и 2.7.9.2 ферментов.

9. Pyruvate является субстратом для 4 реакций (в том числе, образует Phosphoenolpyruvate)

Метаболический путь: Pyrimidine metabolism.

Запрос в KEGG:

1. Pyrimidine metabolism
   Выдается список всех метаболизмов pyrimidine у разных организмов. Для дальнейшей работы необходимо выбрать определенный организм, и на полученном метаболическом пути будут выделены ферменты присущие данному организму.
2. Pyrimidine metabolism reference или Pyrimidine metabolism map
   Когда мы добавляем в запрос "reference" и "map", выдача ограничивается только картой ОБЩЕГО для всех организмов метаболического пути триптофана (от которой можно потом перейти к частным метаболическим путям триптофана в разных организмах), поэтому результат один

В данном метаболизме выбрана реакция:

	EC 3.6.1.5	EC 3.6.1.39
Расшифровка кода	EC 3 5 Hydrolases (гидролазы) EC 3.6 Acting on acid anhydrides (взаимодействуют с кислотными ангидридами) EC 3.6.1 In phosphorus-containing anhydrides (в фосфоросодержащих ангидридах)	EC 3 5 Hydrolases (гидролазы) EC 3.6 Acting on acid anhydrides (взаимодействуют с кислотными ангидридами) EC 3.6.1 In phosphorus-containing anhydrides (в фосфоросодержащих ангидридах)
Название	apyrase (апираза)	thymidine-triphosphatase (тримидин-трифосфатаза)
Субстрат	ATP [CPD:C00002]; H2O [CPD:C00001]	dTTP [CPD:C00459]; H2O [CPD:C00001]
Продукт	AMP [CPD:C00020]; Phosphate [CPD:C00009]	dTDP [CPD:C00363]; Phosphate [CPD:C00009]
Катализируемая реакция	ATP + 2 H2O = AMP + 2 phosphate	dTTP + H2O = dTDP + phosphate
Участие в метаболических путях	Purine metabolism (метаболизм пурина) (map00230) Pyrimidine metabolism (метаболизм пиримидина) (map00240)	Pyrimidine metabolism (метаболизм пиримидина) (map00240)

Как видно из таблицы, основной фермент этой реакции — EC 3.6.1.39. Для EC 3.6.1.5 основная реакция — реакция с АТФ, но взаимодействие с дезокси-тримидин-трифосфатом также возможно.

Cравнение метаболических путей у разных организмов:

Нужно сравнить биосинтез треонина из пирувата у E.coli K-12 (MG1655) и облигатного внутриклеточного симбионта Buchnera aphidicola APS.

На сайте КЕGG выбрана карта соответствующего метаболизма: Glycine, serine and threonine metabolism.
Идентификатор карты: 00260.
На рисунке показан ее фрагмент:

Треонин из пирувата может получиться 2 способами: в 3 или 4 стадии.

В одну стадию пируват может получиться из серина, D-серина, а также путем различных других реакций, не входящих в данный метаболический путь.
Из треонина непосредственно получаются: L-Threonyl-tRNA (Thr), 2-Oxobutanoate и L-2-Amino-acetoacetate.

Красными квадратами отмечены продукт и субстрат.
Зелеными элипсами — ферменты, присутствующие в кишечной палочке.
Синими элипсами — в Buchnera aphidicola.

У кишечной палочки (зеленые элипсы) есть все необходимые ферменты для синтеза тренонина из пирувата.
У эндосимбионтных бактерий Buchnera aphidicola (синие элипсы) ферметров для синтеза недостаточно. Из пирувата они могут синтезировать толькоглицин. Треонин они, видимо, получают от второго симбионта.

В начало