EC (классификация ферментов). KEGG (Метаболические пути)


1. Что значит код заданного фермента

Был выдан белок AMN_ECOLI.
EC-код: 3.2.2.4
Расшифровка кода:

Код Расшифровка Ферментативная активность (по GO)
по-английски по-русски
3 Hydrolase Гидролазы катализируют реакции гидролитического (с участием воды) расщепления внутримолекулярных связей (гидролиза).
Проводит реакции, в ходе которых один изомер переходит в другой.
3.2 Glycosylases Гликозилаза Катализирует гидролиз связи с сахаром.
3.2.2 Hydrolysing N-Glycosyl Compounds Гидролиз N-гликозильных компонентов Гидролизуют N-гликозидную связь.
3.2.2.4 AMP nucleosidase АМФ нуклеозидаза Катализирует реакцию: AMP + H2O = D-ribose 5-phosphate + adenine


Уравнение катализируемой реакции:
AMP + H2O = D-ribose 5-phosphate + adenine

Графическое изображение катализируемой реакции отсутствует

2. В каких метаболических путях участвует изучаемый фермент

Имя локуса гена белка AMN_ECOLI: b1982
В БД KEGG был произведен поиск гена по названию его локуса (eco:b1982)
Во избежание находок из других штаммов, был добавлен принятый в KEGG идентификатор штамма Escherichia coli K12 - eco.

Мой белок участвует в одном пути - eco00230 Purine metabolism (Метаболизм пуринов).

Схема

3. Поиск в KEGG структурных формул заданных соединений

Название Идентификатор Структурная формула
по-русски по-английски
L-галактоза L-galactose C01825
L-аскорбат L-Ascorbate; Vitamin C C00072

4. Поиск метаболического пути от одного заданного вещества к другому

Был использован инструмент "Color objects in pathways".
Запрос: 
    C01825  red
    C00072 green
Был найден один путь, задействующий оба вещества - Метаболизм аскорбата и альдарата (Ascorbate and aldarate metabolism). Изображение пути (зеленым отмечен L-аскорбат, красным - L-галактоза):



Путь: Метаболизм аскорбата и альдарата(Ascorbate and aldarate metabolism)

Цепочка (односторонняя):

L-галактоза --> L-Галактоно-1,4-лактон --> L-аскорбат
(L-galactose) (L-Galactono-1,4-lactone) (L-Ascorbate)

Для всех промежуточных соединений был выяснен идентификатор.
Был сформирован следующий запрос: 
    C01825  red
    C00072 green
    C01115 purple
В открывшемся списке карт был выбран метаболизм аскорбата и альдарата (Ascorbate and aldarate metabolism).

Промежуточное соединение окрашено в розовый цвет. Исходное вещество (L-галактоза) окрашено в красный цвет, последнее (L-аскорбат) окрашено в зеленый цвет.

Раскрашенная карта биосинтеза лизина

5. Сравнение метаболических путей 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 Нет Нет генов ни для одного из возможных ферментов (1.1.1.122, 1.3.2.3, 1.3.3.12)
Archaeoglobus fulgidus Нет Не имеет такого пути вообще
Arabidopsis thaliana Да Есть гены двух возможных ферментов (1.1.1.122, 1.3.2.3)
Homo sapiens Нет Нет генов ни для одного из нужных ферментов (1.1.1.122, 1.3.2.3, 1.3.3.12)

Карта для Arabidopsis thaliana

6. Сравнение ферментов из далеких организмов

1) С помощью одного запроса к SRS (маски были сняты, что особенно важно для EC - иначе могут найтись белки, у которых номер EC отличается на лишние цифры в конце): 
(([uniprot-ID:*_ARCFU] | [uniprot-ID:*_HUMAN]) &  [uniprot-ECNumber:2.4.2.10])
Были найдены ферменты с ЕС кодом 2.4.2.10 у человека и археи Archaeoglobus fulgidus. У этих организмов было найдено по одному такому белку (PYR5_HUMAN и PYRE_ARCFU), поэтому ссылка на UNIREF100 не понадобилась.

2) По PFAM я сравнила доменную организацию найденных белков.

У человеческого белка PYR5_HUMAN - 2 домена:
  • фосфорибозилтрансфераза
  • Orotidine 5'-фосфат декарбоксилаза (ядро).

    У белка археи PYRE_ARCFU - только один домен с функцией фосфорибозилтрансферазы.


    • 3) С помощью инструментов KEGG были найдены для выбранного человеческого белка лучший ортолог из архей, а для архейного – лучший ортолог у эукариот.

    Ортолог для hsa:7372 (PYR5_HUMAN): Наш второй белок так же попал в список находок (не вошел в 50 лучших, всего 76).

    Ортолог для afu:AF1741 (PYRE_ARCFU): Наш белок из человека так же попал в список находок (среди 50 лучших, всего 116). В архее фермент с EC=2.4.2.10 вляется самостоятельным белком, у человека же это домен белка, имеющего и другую ферментативную активность. Процент совпадения в лучшем выравнивании при поиске ортологов пимерно одинаков для белков. Всего ортологов с данными параметрами для белка из археи было найдено больше.

    © Dzama Margarita, 2010-2011