Для выполнения данного практикума был выбран метаболический путь биосинтеза лизина с идентификатором - map00300. Лизин является незаменимой алифатической аминокислотой, его роль в организме заключается не только в участии в синтезе белка, но и способствует секреции пищеварительных ферментов, а так же транспорту кальция в клетки и улучшает общий азотный баланс в организме. При этом биосинтез лизина (диаминопимелиновый путь) начинается с аспарагиновой кислоты и проходит через диаминопимелиновую кислоту, в результате чего существует возможность получения лизина или привести к индукции пептидогликанового биосинтеза. Следует отметить, что в синтезе лизина ключевым ферментом является аспартаткиназа. При синтезе лизина повышенные концентрации треонина ингибируют аспартаткиназу. Этот эффект усиливает присутствие лизина. Ещё одним источником для синтеза лизина является цикл Кребса и гликолиз, в результате которых на входе получается лизин путем нескольких превращений [1]. На Рис. 1 представлен метаболический путь биосинтеза лизина, взятый из базы данных KEGG, при этом синим цветом отмечены вещества, через которые биосинтез лизина связан с другими биохимическими путями.
![]() |
![]() |
|
![]() |
|
![]() |
|
При этом часть диаминопимелинового пути, а именно та, в которой из аспартата путем последовательных превращений с участием ферментов 2.7.2.4, 1.2.1.11, 4.3.3.7, 1.17.1.8, приводящих к образованию L-2,3,4,5-тетрагидродипиколинату присутствует во всех трех таксонах. А так же путь получения непосредственно лизина из LL-2,6-диаминопимелата путем воздействия ферментов 5.1.1.7 и 4.1.1.20 присутствует в трех таксонах. Из чего можно сделать вывод, что эти пути важны для нормальной жжизнедеятельности организмов в этих таксонах. Отдельно же для каждого выбранного органима можно сказать, что все они осуществляют синтез лизина из аспартата, однако археии осуществялют часть пути по синтезу L-2-аминоадипата путем использования субстрата из цикла Кребса, однако в других таксонов этого участка не наблюдается. Вполне закономерно, что для бактерии присутствует связь с путем получения пептидогликанов (так как они необходимы в качестве строительного материала для их клеточной стенки), и имеются ферменты, обеспечивающие эту связь - 6.3.2.13 и 6.3.2.10.
![]() |
Рисунок 3 демонстрирует саму схему реакции.
![]() |
[1]Lysin biosynthesis |