Классификация ферметов (EC)


Сбор информации о ферменте O95336

Для фермента O95336 (6-phosphogluconolactonase) определим EC-код. Расшифруем EC-код и переведем на русский активность, соответствующую каждому из четырех чисел кода, воспользовавшись сайтом "Enzyme Nomenclature" (NC-IUBMB).

Схема реакции, катализируемой ферментом O95336:

6-phospho-D-glucono-1,5-lactone + H(2)O <=> 6-phospho-D-gluconate

EC код для 6-фосфоглюконолактоназы: EC=3.1.1.31

Расшифруем: что означают отдельные цифры в коде:

EC 3. - Hydrolases (Гидролазы - это класс ферментов, катализирующий гидролиз ковалентной связи). Общий вид реакции, катализируемой гидролазой выглядит следующим образом:
AB + H2O > AOH + BH

EC 3.1 - Acting on Ester Bonds (Действует на сложноэфирные связи)

EC 3.1.1 - Carboxylic Ester Hydrolases (Карбоксэфирные гидролазы)

EC 3.1.1.31 - 6-phosphogluconolactonase (6-фосфоглюконолактоназа)

Рис.1 Диаграмма ранних стадий пентозофосфатного цикла, в которых участвует 6-фосфоглюконолактоназа

Интерактивную картинку так же можно посмотреть по ссылке
(Увеличенное изображение при клике на картинке)

Сколько ферментов человека с близкими функциями описано в Swiss-Prot?

С помощью SRS выясним, сколько белков человека являются ферментами с тем же классом по EC, сколько — с тем же классом и подклассом, сколько имеют общие с ферментом O95336 три уровня классификации и сколько — все четыре. Эти данные представлены в табл.1.

Таблица 1. Количество ферментов с близкими функциями описанные в Swiss-Prot

EC 3.

EC 3.1

EC 3.1.1

EC 3.1.1.31

Общий уровень классификации

Класс

Подкласс

Подподкласс

Порядковый номер

Количество белков

168297

15293

2644

127


Насколько сохраняется функция фермента у белков со сходными последовательностями?

С помощью UniProt получим список всех белков мыши (Mus musculus) из Swiss-Prot, у которых класс (т.е., первое число) классификации EC совпадает с таковыми фермента O95336. Для этого, в поле "Query" напишем

ec:"Hydrolases (3.-.-.-) [3.-.-.-]" AND organism:"Mus musculus [10090]"

Полученные данные и дальнейшая с ними работа приведена на рис.2.

Рис.2 Данные Uniprot для всех белков мыши (Mus musculus) из Swiss-Prot, у которых класс (т.е., первое число) классификации EC совпадает с таковым фермента O95336
Для того, что бы получить только нужную информацию из всего многообразия полученнных данных, зайдем в раздел "Customize".
Для того, что бы получить данные для ID белка и EC оставим в правой колонке только запись EC number. Добавим ее кнопкой "show" из левого столбца, а все остальные строки из правого столбца скроем кнопкой "Hide".

Полученный результат сохраним в виде двух файлов, в одном последовательности в Fasta-формате, в другом — текстовая таблица, в которой против ID каждого белка указан его полный EC-код.

Всего нашлось 1,719 белков.

Таблица 2. Количество белков M.musculus в Swiss-Prot c конкретным EC

EC 3.

EC 3.1

EC 3.1.1

EC 3.1.1.31

Общий уровень классификации

Класс

Подкласс

Подподкласс

Порядковый номер

Количество

1719

624

94

2

Теперь с помощью программы blastp, среди найденных белков, определим сходные по последовательности с ферментом O95336. При этом в качестве порога по e-value будем использовать значение равное 1.

makeblastdb -in mus_last.fasta -out om -dbtype prot
blastp -query 6PGL_HUMAN.fasta -db om -out 6PGL_HUMAN_homologs.out -outfmt 7 -evalue 1

-outfmt 7 ( 7 = tabular with comment lines)
На выходе мы получим файл - 6PGL_HUMAN_homologs.out.

Таблица 3. Результаты поиска схожих с ферментом P08319 последовательностей в Mus musculus

Позиция в выдаче
blastp

ID белка

Общий уровень
классификации

E-value

EC-код

%idenity

Можно считать
гомологом

1

Q9CQ60

Вся классификация

4e-158

3.1.1.31

88.76

да

2

Q8CFX1

Вся классификация

4e-22

1.1.1.47; 3.1.1.31

29.74

нет

3

Q9CRC9

Класс

5e-06

3.5.99.6

23.39

нет

4

O88958

Класс

2e-04

3.5.99.6

23.98

нет

5

Q9EQF5

Класс

0.31

3.5.2.2

37.50

нет

6

D3Z7P3

Класс

0.77

3.5.1.2

43.33

нет

Табл.3 отражает насколько сохраняется функция (т.е. подкласс, подподкласс и порядковый номер EC) в зависимости от позиции находки в выдаче blastp.

© Nuzhdina Ekaterina, 2012