На главную страницу
На главную страницу четвертого семестра

Метаболические пути. KEGG

  1. Поиск графических формул и идентификаторов заданных низкомолекулярных веществ в KEGG

    На сайте Биоинформатического Центра Института Химический Исследований Университета Киото найдены формулы заданных соединений.
    L-аспартат L-глутамат
    (L-aspartate) (L-glutamate)

  2. Поиск метаболического пути

    Один из возможных путей превращения L-аспартат → L-глутамат изображен на рисунке (фрагмент карты "Метаболизм азота: редукция и фиксация"). Здесь процесс идет через аммиак и глутамин.

    Заметим, что фермент 3.5.1.38, катализирующие первую реакцию, ферментирует также разложение глутамина на аммиак и глутамат.

  3. Исследование выбранного метаболического пути


    Возможный путь превращения аспартата в глутамат
    Этап
    Ферментативная реакция
    Фермент
    1 L-Aspartate <=> Fumarate + NH3 EC 4.3.1.1
    EC 3.5.1.38
    2 ATP + L-Glutamate + NH3 <=> ADP + Orthophosphate + L-Glutamine EC 6.3.1.2
    3 ATP + L-Aspartate + L-Glutamine + H2O <=> AMP + Pyrophosphate +
    L-Asparagine + L-Glutamate    		 EC 6.3.5.4
    2 L-Glutamate + NADP+ <=> L-Glutamine + 2-Oxoglutarate + NADPH + H+ EC 1.4.1.13
    EC 1.4.1.14
    2 L-Glutamate + 2 Oxidized ferredoxin <=> L-Glutamine +
    2-Oxoglutarate + 2 Reduced ferredoxin    		 EC 1.4.7.1

    Исходное вещество и конечный продукт выделены жирным. Но уже на второй стадии используется глутамат, который надо получить (замкнутый круг!). Возникает также вопрос об обратимости реакций.
    Полученный на втором этапе глутамин можно разложить на аммиак и глутамат, что не отражено на схеме:

    Далее рассмотрим возможность данного пути в конкретных организмах:

    Организм
    Возможен ли такой путь аспартат → глутамат по данным KEGG ?
    Краткое обоснование
    Альтернативный путь
    Homo sapiens нет найдены только гены ферментов 2й и 3й стадий нет
    Escherichia coli да в схеме присутствуют ферменты для всех этапов да
    Pseudomonas aeruginosa PAO1 да найдены гены всех необходимых ферментов нет
    Methanococcus janaschii нет есть фермент только 3й стадии нет

    На той же карте присутствует альтернативный путь превращения (через аспарагин). Однако, он еще менее изучен (судя по тому, что соответствующие гены у указанных организмов не найден), или менее распространен (соответствующих генов просто нет).

    Таким образом, база данных внутриклеточных процессов – весьма перспективная попытка создать общую систему, но она еще сильно недоработана. Хотя даже на данном этапе развития KEGG представляет большую ценность.

©Семенюк Павел