Метаболические пути.KEGG.

Упражнение 1.

Субстрат - 2-фосфо-D-глицерат(2-Phospho-D-glycerate )
Продукт -3-фосфо-D-глицерат (3-Phospho-D-glycerate)
Уравнение реакции
2-Phospho-D-glycerate <=> 3-Phospho-D-glycerate
Изображение реакции с помощью структурных формул

Название фермента - фосфоглицеромутаза
Код фермента - EC 5.4.2.1
Расшифровка кода:

Название метаболического пути - Гликолиз/Гликонеогенезис (Glycolysis/Gluconeogenesis)
Из чего (в пределах данного метаболического пути) мог появиться заданный субстрат:
общее число возможных вариантов - 3
пример - фосфоенолпируват (Phosphoenol-piruvat)
Во что дальше может превратиться заданный продукт:
общее число возможных вариантов - 3
пример - обратно в 2-фосфо-D-глицерат (2-Phospho-D-glycerate)

Упражнение 2.

При вводе в поисковую строку названия пути без слов "reference" и "map" находятся карты данного пути у всех организмов, описанных в KEGG, например path:eco00260 (Glycine, serine and threonine metabolism - Escherichia coli K-12 MG1655). Когда в запрос добавлятся слова "reference" и "map", как результат выдается только одна карта, обобщенная для всех путей данного метаболизма всех описанных в KEGG организмов.
Название заданного пути - Метаболизм глицина, серина и треонина (Glycine, serine and threonine metabolism)
Картинка с выбранным фрагментом:

Сравнение 2-х ферментов с разными ЕС, но катализирующими одну реакцию в выбранном фрагменте.

Код	EC 2.3.1.37	EC 2.3.1.29
Расшифровка кода	EC 2 - трансферазы EC 2.3 - ацилтрансферазы EC 2.3.1 - трансферазы неаминоацильных групп (Transferring groups other than amino-acyl groups) EC 2.3.1.37 - 5-аминолевуленатсинтаза (5-aminolevulinate synthase)	EC 2 - трансферазы EC 2.3 - ацилтрансферазы EC 2.3.1 - трансферазы неаминоацильных групп (Transferring groups other than amino-acyl groups) EC 2.3.1.29 - глицин С-ацетилтрансфераза (glycine C-acetyltransferase)
Ракция	succinyl-CoA + glycine = 5-aminolevulinate + CoA + CO2	acetyl-CoA + glycine = CoA + 2-amino-3-oxobutanoate
Кофактор	Pyridoxal phosphate	Pyridoxal phosphate
Субстрат	Succinyl-CoA [CPD:C00091]; Glycine [CPD:C00037]	Acetyl-CoA [CPD:C00024]; Glycine [CPD:C00037]
Продукт	5-Aminolevulinate [CPD:C00430]; CoA [CPD:C00010]; CO2 [CPD:C00011]	CoA [CPD:C00010]; 2-Amino-3-oxobutanoate [CPD:C03214]
Путь	PATH: map00260 Glycine, serine and threonine metabolism	PATH: map00260 Glycine, serine and threonine metabolism
Ортологи	KO: K00643 5-aminolevulinate synthase	KO: K00639 glycine C-acetyltransferasem

Как видно, данные ферменты катализируют одну и ту же реакцию и содержат одинаковый кофактор.В то же время они работают с разными субстратами. Если в рекцию, помимо глицина, вступает сукцинил-КоА, процесс катализируется ферментом с кодом EC 2.3.1.37.Если же в субстрате вместо сукцинил-КоА находится ацетил-КоА, то процесс катализируется ферментом с кодом EC 2.3.1.29.Соответственно имеются различия и в продуктах реакции.

Сравнение метаболических путей биосинтеза изолейцина из пирувата у мыши (Mus musculus) и E.coli K-12.

Название пути - биосинтез валина лейцина и изолейцина (Valine, leucine and isoleucine biosynthesis )
Идентификаторы использованных карт:
path:map00290 - общая карта
path:mmu00290 - Mus musculus (mouse)
path:eco00290 - Escherichia coli K-12 MG1655
Изображение фрагмента карты:

Видно,что данное превращение осуществляется только одной цепочкой из шести реакций. Пируват мог получиться из (2S)-2-изопропилмалата. Изолейцин (этого не видно на данном фрагменте) может деградировать (isoleucine degradation ) или превращаться в L-Isoleucyl-tRNA(Ile).
Сравнение двух путей:

Mus musculus (mouse) Escherichia coli K-12 MG1655

Видно, что у кишечной палочки есть полный набор ферментов для синтеза изолейцина из пирувата.У мыши нет необходимого набора ферментов, поэтому данная аминокислота должна поступать в ее организм извне (на полной карте этого пути видно,что данная цепочка - единственный путь синтеза изолейцина.)Аналогичные рассуждения тьакже можно провести и для валина. Данный результат еще раз доказывает большое сходство биохимии мыши и человека, поскольку изолейцин и валин для человека также являются незаменимыми.

На главную страницу четвертого семестра

Mus musculus (mouse)	Escherichia coli K-12 MG1655