На рисунке 1 приведена схема биосинтеза аминокислоты лизина.
Рисунок 1. Схема, иллюстрирующая метаболический путь биосинтеза лизина. Идентификатор пути в базе KEGG map00300
Лизин - незаменимая аминокислота, то есть животные не умеют синтезировать её сами и ложны получать с пищей. У растений и большинства бактерий синтез начинается с аспартата; грибы, эвгленоиды и некоторые прокариоты получают лизин через альфа-аминоадипатный путь [1]. Я также заметила на схеме из KEGG, что из лизина в несколько стадий можно получить нестандартную аминокислоту пирролизин. Кроме того, близко на схеме расположен синтез протеогликана.
Биосинтез лизина связан с гликолизом, циклом трикарбоновых кислот и метаболизмом пирувата через гомоцитрат. С другой стороны, с синтезом лизина сязан метаболизм аланина, аспартата и глутамата (через L-аспартат). Биосинтез лизина также связан с метаболизмом глицина, серина и треонина (через L-гомосерин. Связующие соединения на схеме отмечены красными кругами.
Для последующей работы я выбрала бактерии Desulfobulbus propionicus (эта бактерия примечательна тем, что умеет дипропорционировать элементарную серу на сульфат и сульфид), Myxococcus xanthus и архею Methanococcus aeolicus
.Классификация Desulfobulbus propionicus
Bacteria; Proteobacteria; Deltaproteobacteria; Desulfobacterales; Desulfobulbaceae; Desulfobulbus
Классификация Myxococcus xanthus:
Bacteria; Proteobacteria; Deltaproteobacteria; Myxococcales; Cystobacterineae; Myxococcaceae; Myxococcus
Классификация Methanococcus aeolicus:
Класссификация Methanococcus aeolicus
Archaea; Euryarchaeota; Methanococci; Methanococcales; Methanococcaceae; Methanococcus
Схема биосинтеза лизина у Desulfobulbus propionicus
Схема биосинтеза лизина у Myxococcus xanthus
Схема биосинтеза лизина у Methanococcus aeolicus
Можно заметить, что путь от L-аспартата до L-2,3,4,5-тетрагидродипиколината присутствует у всех организмов. Только у археи началом пути может быть гомоцитрат. У бактерий также есть ветви, ведущие к пептидогликану, из которого строятся их стенки. У археи этого пути нет, так как клеточные стенки у архей состоят из псевдопептидогликана.
Данная реакция (с идентификатором R09775) пути биосинтеза лизина имеет следующий вид:
