На главную страницу четвёртого семестра

Метаболические пути. KEGG.


Описание ферментативной реакции






карта гликолиза.
Из нее мной был вырезан фрагмент, содержащий мой фермент:



Из даннаго фрагмента видно, что субстрат (D-Glyceraldehyde 3-phosphate), может быть получен тремя путями: из β -D-Fructose-1,6P2 , из Glycerone-P и Glycerate-1,3P2; что странно, так это то, что на карте нет прямого пути от субстрата к продукту, возможно это связано с тем, что фермент(1.2.1.12) катализирует первую стадию реакции. Такая же картина наблюдается, если рассматривать другой путь реакции(Carbon fixation)

Поиск заданного метаболического пути. Сравнение ферментов разного типа, катализирущих одну и ту же реакцию


При задании только названия метаболического пути в KEGG выводится список вариантов осуществления данного пути в отдельных организмах. Если добавить к названию слово "reference", появляется список трех видов карт (Reference pathway, Reference pathway(KO), Reference pathway(Reaction)), содержащих обобщенный вариант заданного пути, т.е. в нем все возможные варианты протекания этого пути в отдельных организмах объединены в одну общую схему. А если добавить к названию слово "map", то выводится только один вид карты, содержащей обобщенный вариант заданного пути (Reference pathway).

Название метаболического пути: Glycolysis / Gluconeogenesis (Гликолиз).

Для сравнения двух ферментов с разным кодом, но катализирующими одну реакцию, из Карты гликолиза был выбран следующий фрагмент:


Красным цветом были помечены рассматриваемые ферменты: ЕС 5.4.2.4 и ЕС 3.1.3.13
При рассмотрении двух этих ферментов были получены следующие результаты:

EC  5.4.2.4 EC  3.1.3.13

  • Название: 2,3-diphosphoglycerate synthase


  • Расшифровка кода:

    EC 5. isomerases
    EC 5.4. Intramolecular Transferases
    EC 5.4.2.
    • Phosphotransferases (Phosphomutases)

  • Катализируемая ферментативная реакция:

    2,3-Bisphospho-D-glycerate + H2O <=> 3-Phospho-D-glycerate + Orthophosphate


  • Участие в метаболических путях:
    Glycolysis / Gluconeogenesis(гликолиз)
  • Субъединичная структура: монамер


  • Название: 2,3-diphosphoglycerate phosphatase (carboxylating)



  • Расшифровка кода:

    EC 3. hydrolases
    EC 3.1. Acting on ester bonds
    EC 3.1.3. Phosphoric monoester hydrolases


  • Катализируемая ферментативная реакция:

    2,3-Bisphospho-D-glycerate + H2O <=> 3-Phospho-D-glycerate + Orthophosphate

  • Участие в метаболических путях:
    Glycolysis / Gluconeogenesis


  • Субъединичная структура: монамер


При сравнении данных результатов можно сделать вывод, что два фермента, принадлежащих к разным классам и различающихся по своей структуре и механизму катализируемой реакции, независимо от этого способны катализировать образование 3-фосфо-D-глицерат 1,2-фосфомутазы. Присуствие обоих ферментов на фрагменте карты может означать то, что в одних организмах выбранная реакция катализируется одним из ферментов, а в других - вторым ферментом.

Cравнение метаболических путей у разных организмов



Биосинтезу тирозина из хоризмата соответствует следующий фрагмент карты:

Как видно из данного фрагмента, тирозин может синтезироватся из хоризмата одним путём - в результате трех последовательных реакций. Хоризмат также участвует в биосинтезе убиквинона(ubiquinone biosynthesis) и фолата(folate biosynthesis). тирозин же в последствии учавствует в синтезе белков, комплекса тирозин-тРНК, или разрушается.

Биосинтез изолейцина из пирувата у Escherichia coli K-12 MG1655 и Homo sapaens:

Escherichia coli K-12 Homo sapiens





При сравнении двух указанных фрагментов можно заметить, что некоторые ферменты, в отличии от Escherichia coli K-12, у человека отсутствуют, и синтез тирозина из хоризмата идет только у кишечной палочки. Возможно это объясняется тем, что Homo Sapains получает тирозин и другие аминокислоты при приеме пищи и не нуждается в данном биосинтезе.
© Долудин Юрий,2006