База метаболических путей KEGG

  1. Карта референсного пути биосинтеза флавонов и флавонолов (map00944):

    Это путь синтеза вторичных метаболитов покрытосеменных растений (Angiospermae). Путь состоит из двух независимых ветвей, берущих начало соответственно от апигенина и кемпферола — флавонолов, приходящих из пути биосинтеза флавоноидов (map00941).


  2. Фрагмент карты, содержащий реакцию окисления кверцетина в мирицетин:


  3. Схема реакции окисления кверцетина в мирицетин:

    C00389 обозначает кверцетин, C10107 обозначает мирицетин, С03024 обозначает восстановленный NADPH:hemoprotein oxidoreductase (фермент EC 1.6.2.4), C03161 обозначает окисленный NADPH:hemoprotein oxidoreductase.
    В ходе данной реакции, катализируемой монооксигеназой, молекула кислорода восстанавливается до воды и 5'-OH группы мирицетина, окисляя восстановленную форму фермента NADPH:гемопротеин оксидоредуктазы и кверцетин.


  4. Реакцию катализирует фермент флавоноид 3',5'-гидроксилаза (систематическое наименование: flavanone,[reduced NADPH:hemoprotein reductase]:oxygen oxidoreductase (3',5'-dihydroxylating), EC 1.14.14.81)


  5. Расшифровка функциональной классификации фермента EC 1.14.14.81:
    1. — оксидоредуктазы, ферменты, катализирующие редокс реакции;
    1.14. — монооксигеназы, используют пару донорных веществ для инкорпорации или восстановления молекулярного кислорода;
    1.14.14. — используют флавин или флавопротеин в качестве одного из доноров электронов, инкорпорируют кислород в другой донор электронов;
    1.14.14.81 — флавоноид 3',5'-гидроксилаза, гидроксилирует флаваноны в 3'-положение и 3'-гидроксифлаваноны — в 5'-положение.


  6. По данным KEGG путь биосинтеза флавонов и флавонолов имеется только у Angiospermae; были отображены ферменты этого пути у представителей 2 наиболее базальных ветвей Angiospermae: Amborella trichopoda (order Amborellales) и Nymphaea colorata (order Nymphaeales):

    Amborella trichopodaNymphaea colorata

    Ни одно покрытосеменное из базы KEGG не имеет полный набор 26 реакций пути, но всегда имеется от 2 до 15 реакций, наиболее консервативными из которых являются обычно реакции окисления апигенина до лютеолина и окисления кемпферола до кверцетина.


  7. У Amborella trichopoda обнаружено 17106 белок-кодирующих генов, в KEGG для это организма определён 131 метаболический путь.


  8. Написан скрипт, позволяющий запрашивать у KEGG API номера референсных путей, общих для нескольких организмов.

    Скрипт был использован для определения метаболических путей, общих для Amborella trichopoda и Nymphaea colorata:

    Команда запуска скрипта:

    python common_pathway_finder.py atr ncol
    Результат:
    map00531
    map00920
    map00564
    map00520
    map00941
    map00400
    map03022
    map00760
    map00563
    map00900
    map00310
    map03430
    map04712
    map01240
    map00330
    map04146
    map00261
    map00340
    map00960
    map00510
    map03018
    map03420
    map00640
    map00591
    map00905
    map00062
    map00740
    map00430
    map03440
    map00500
    map02010
    map00604
    map01230
    map03030
    map00010
    map00073
    map04144
    map00970
    map00903
    map03015
    map00040
    map00908
    map00770
    map03020
    map00670
    map01210
    map00950
    map00360
    map03410
    map01200
    map00220
    map04141
    map04145
    map03050
    map00061
    map00511
    map00130
    map03008
    map03013
    map04075
    map03060
    map00630
    map00514
    map04130
    map00232
    map00590
    map04070
    map00250
    map00601
    map00909
    map03010
    map00565
    map00190
    map00071
    map00562
    map00940
    map04122
    map00100
    map00270
    map00730
    map01100
    map00790
    map00966
    map00440
    map00240
    map00260
    map00410
    map00710
    map00480
    map00561
    map00945
    map00380
    map00280
    map00600
    map00053
    map01040
    map00196
    map00904
    map00944
    map00603
    map00620
    map03040
    map00660
    map00906
    map00051
    map00785
    map04120
    map00230
    map00860
    map00998
    map00965
    map00020
    map00350
    map00450
    map04016
    map00750
    map00052
    map00300
    map00513
    map01110
    map04136
    map00650
    map00195
    map00910
    map00780
    map00030
    map03450
    map00592
    map00460
    map00290
    map01212
    
    Number of common pathways: 131
    
    Таким образом, был найден 131 общий метаболический путь, то есть все метаболические Amborella trichopoda (см. пункт 7) имеются у Nymphaea colorata.

Главная страница


© Степан Пухов

2021