Функции, продолжение. Ферменты и метаболические пути.

1. Что значит код заданного фермента?

Белок DCEA_ECOLI имеет код фермента EC 4.1.1.15

Первая цифра (4) означает лиазную активность фермента (Lyases), т.е. это означает, что белок катализирует реакцию отщепления какой-либо
группы от субстрата (за исключением реакции гидролиза, которую осуществляют гидролазы).
Вторая цифра (1) обозначает активность лиаз осуществляющих реакцию по связи углерод-углерод (Carbon-Carbon Lyases).
Cледующая цифра (1) обозначает класс ферментов, катализирующих реакцию отщепления карбоксильной группы (Carboxy-Lyases).
И последня цифра (15) определяет специфичность декарбоксилаз, в данном случае глутамат декарбоксилаза (glutamate decarboxylase).
Уравнение реакции: L-glutamate = 4-aminobutanoate + CO(2).

Схема реакции.

2. В каких метаболических путях участвует изучаемый фермент?

 
ID                   Definition
 
eco00250             Alanine, aspartate and glutamate metabolism - Esch (Метаболизм аланина, аспартата и глутамата в кишечной палочке)
eco00410             beta-Alanine metabolism - Escherichia coli K-12 MG (Метаболизм бета-Аланина в кишечной палочке)
eco00430             Taurine and hypotaurine metabolism - Escherichia c (Метаболизм таурина и гипотаурина в кишечной палочке)
eco00650             Butanoate metabolism - Escherichia coli K-12 MG165 (Метаболизм бутаноата в кишечной палочке)
eco01100             Metabolic pathways - Escherichia coli K-12 MG1655  (Метаболические пути кишечной палочки)

Карта метаболизма аланина, аспартата и глутамата

3. Ищем в KEGG структурные формулы заданных соединений.

Поиск веществ по KEGG LIGAND
ID лиганда	Структурная формула	Название	Брутто формула
C00025		L-Glutamate (L-глутамат) глутаминовая к-та	C5H9NO4
C00042		succinate (сукцинат) янтарная к-та	C4H6O4

4. Ищем метаболический путь от одного заданного вещества к другому

Выбранная цепочка ферментативных реакций:
путь: Метаболизм аланина, аспартата и глутамата
цепочка:L-глутамат -> сукцинат
На карте отмечен путь: первое соединение отмечено красным (L-глутамат), затем два промежуточных соединения отмечены желтым
(сукцинатсемиальдегид, 4-аминобутаноат), и последнее вещество отмечено зеленым (сукцинат).
Карта метаболизм аланина, аспартата и глутамата

5. Сравниваем метаболические пути у разных организмов

Возможность выбранной цепочки ферментативных в разных организмах с известными полными геномами.
Организм	Возможна ли цепочка реакций (да/нет/неизвестно)	Обоснование
Escherichia coli K-12 MG1655	да	Существует покрайней мере один фермент для каждой реакции у Escherichia coli K-12 MG1655
Archaeoglobus fulgidus	нет	гены найдены только для фермента первой реакции (EC 4.1.1.15)
Arabidopsis thaliana	нет	нет генов фермента, осуществляющего реакцию: сукцинатсемиальдегид <-> 4-аминобутаноат
Homo sapiens	да	гены всех необходимых ферментов обнаружены

6. Сравниваем ферменты из далеких организмов

1. Поиск по SRS со следующим запросом: ([uniprot-ECNumber:2.5.1.16*] & ([uniprot-ID:*_HUMAN*] | [uniprot-ID:*_ARCFU*]))
дал два белка: один из человека, другой из бактерии. Это белок спермидин синтаза. 2. Белки имеют фактически одинаковую доменную организацию (один домен):