Метаболические пути. KEGG.

Поиск графических формул и идентификаторов заданных низкомолекулярных веществ в KEGG.

На главной странице Биоинформатического Центра Института Химический Исследований Университета Киото в БД химических соединений и реакций проведен поиск по названиям веществ - piruvate и asparagine. Получены формулы этих соединений.

Пируват (Pyruvate), идентификатор C00022.

L-Аспарагин (L-Asparagine), идентификатор C00152.

Поиск метаболического пути. Выделение цветом пути превращения заданных веществ.

Задача - поиск пути превращения пирувата в аспарагин. С помощью программы для раскрашивания объектов на метаболических картах найдена карта, на которой встречаются оба этих вещества. Вот участок этой карты, на котором виден искомый метаболический путь.

Красным отмечены пируват и аспарагин, желтым - ферменты, катализирующие реакции, которые приводят к превращению первого во второе.

Исследование выбранного метаболического пути

Метаболический путь состоит из трех этапов, промежуточными веществами являются оксалоацетат и L-аспартат. Две из трех реакций могут идти в обоих направлениях.

Таблица 1. Возможный путь превращения пирувата в аспарагин

Этап

Ферментативная реакция

Фермент

1 ATP + Pyruvate + HCO3- <=> ADP + Orthophosphate + Oxaloacetate EC 6.4.1.1

2* L-Aspartate + 2-Oxoglutarate <=> Oxaloacetate + L-Glutamate EC 2.6.1.1

3 ATP + L-Aspartate + NH3 <=> AMP + Pyrophosphate + L-Asparagine EC 6.3.1.1

*Имеется в виду обратное направление реакции.

Таблица 2. Возможность выбранного пути для разных организмов

Организм

Возможно ли превращение пирувата в аспарагин через оксалоацетат по данным KEGG ? (Да/нет)

Краткое обоснование

Homo sapiens Нет. Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.

Escherichia coli Нет. Неизвестен ген фермента, катализирующего первую стадию.

Pseudomonas aeruginosa PAO1 Нет. Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.

Methanococcus janaschii Нет Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.

Entamoeba histolytica Да

Последний пример приведен, чтобы было видно, что существуют организмы, для которых возможен выбранный путь.

Этап	Ферментативная реакция	Фермент
1	ATP + Pyruvate + HCO3- <=> ADP + Orthophosphate + Oxaloacetate	EC 6.4.1.1
2*	L-Aspartate + 2-Oxoglutarate <=> Oxaloacetate + L-Glutamate	EC 2.6.1.1
3	ATP + L-Aspartate + NH3 <=> AMP + Pyrophosphate + L-Asparagine	EC 6.3.1.1

Организм	Возможно ли превращение пирувата в аспарагин через оксалоацетат по данным KEGG ? (Да/нет)	Краткое обоснование
Homo sapiens	Нет.	Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.
Escherichia coli	Нет.	Неизвестен ген фермента, катализирующего первую стадию.
Pseudomonas aeruginosa PAO1	Нет.	Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.
Methanococcus janaschii	Нет	Неизвестен ген фермента, катализирующего третью стадию.
Entamoeba histolytica	Да