На главную страницу четвертого семестра Метаболические пути. KEGG

Метаболические пути. KEGG.

KEGG — Энциклопедия Генов и Геномов

Поиск по названию субстрата и продукта ферментативной реакции и ее описание

  • Субстрат — beta-D-Glucose 6-phosphate
  • Продукт — beta-D-Fructose 6-phosphate
  • Уравнение реакции:
    beta-D-Glucose 6-phosphate <=> beta-D-Fructose 6-phosphate
  • Изображение реакции с помощью структурных формул:
  • Название фермента — beta-D-Glucose 6-phosphate ketol-isomerase
  • Код фермента — 5.3.1.9
    Расшифровка кода фермента:
    5 — изомераза (катализирует изменения в пределах одной молекулы)
    5.3 — внутримолекулярная оксидоредуктаза (катализирует окисление одной части молекула с соответствующим восстановлением другой)
    5.3.1 — изомераза сахара (sugar isomerase)
    5.3.1.9 — глюкоза-6-фосфат-изомераза (glucose-6-phosphate isomerase)
  • Название метаболического пути — Glycolysis / Gluconeogenesis
  • Заданный субстрат в пределах данного метаболического пути мог появиться из 5 веществ (в том числе и из beta-D-Fructose 6-phosphate) , например, из альфа-глюкозы-6-фосфата.
  • Продукт может превратиться в пределах данного метаболического пути в 3 вещества включая beta-D-Glucose 6-phosphate. Один из возможных продуктов — бета-D-фруктоза-1,6дифосфат
    Ниже приведена схема метаболического пути Glycolysis / Gluconeogenesis. Красным цветом отмечен фермент beta-D-Glucose 6-phosphate ketol-isomerase.
  • Общее число генов, которые по данным KEGG являются ортологами гену изучаемого фермента (5.3.1.9) — 303. Посчитано с помощью Excel.

    Поиск на карте и описание случая, когда ферменты разного типа катализируют одну и ту же реакцию

    Название метаболического пути — Pyrimidine metabolism (метаболизм пиримидина)
  • В KEGG был произведен поиск Pyrimidine metabolism среди других метаболических путей. В результате получено 393 ссылки на метаболический путь Pyrimidine metabolism в разных организмах. Для каждого организма на карте метаболизма пиримидина зеленым цветом отмечены ферменты, функционирующие в данном организме.
    Добавив к "Pyrimidine metabolism" слова "reference" и "map" (reference Pyrimidine metabolism map), была получена одна ссылка на карту метаболизма пиримидина без выделений цветом ферментов для конкретного организма.
  • Название заданного метаболического пути — Pyrimidine metabolism (метаболизм пиримидина)

    Слева приведена часть карты метаболизма пиримидина. Красным цветом отмечены выбранная реакция и 2 фермента, катализирующие ее. Синим цветом выделены субстрат и продукт. (3.5.4.5 и 3.5.4.14)

  • Сравнение ферментов 3.5.4.5 и 3.5.4.14, катализирующих одну и ту же реакцию, входящую в метаболизм пиримидина

    Код фермента EC 3.5.4.5 EC 3.5.4.14
    Субстрат в исследуемой реакции Дезоксицитидин (deoxycytidine)
    Продукт в исследуемой реакции Дезоксиуридин (deoxyuridine)
    Уравнение исследуемой реакции Deoxycytidine + H2O <=> Deoxyuridine + NH3
    Схема исследуемой реакции
    Субстрат Цитидин (cytidine) Дезоксицитидин (deoxycytidine)
    Продукт Уридин (uridine) Дезоксиуридин (deoxyuridine)
    Расшифровка кода EC 3 — гидролаза
    EC 3.5 — фермент действует на C-N связи кроме пептидных
    EC 3.5.4 — фермент действует на циклические амиды
    EC 3.5.4.5 — цитидин дезаминаза (cytidine deaminase) EC 3.5.4.14 — дезоксицитидин дезаминаза (deoxycytidine deaminase)
    Метаболические пути, в которых участвует фермент Метаболизм пиримидина (Pyrimidine metabolism)
    Примечание:
    катализирует 2 реакции в метаболизме пиримидина: исследуемую (превращение дезоксицитидина в дезоксиуридин) и превращение цитидина в уридин.     		Метаболизм пиримидина (Pyrimidine metabolism)
    Примечание:
    катализирует лишь исследуемую реакцию.
    Оба фермента являются дезаминазами. Фермент EC 3.5.4.14 является более высокоселективным по отношению к субстрату ферментом, тогда как субстратом фермента с кодом EC 3.5.4.5 могут быть дезоксицитидин и цитидин.

    Cравнение метаболических путей у разных организмов

    Изображение фрагмента карты (reference map), соответствующего заданию: В живых организмах существует лишь один путь синтеза изолейцина из пирувата, состоящий из 6 реакций.

    Пируват может появится в результате многих реакций:

      • конечный продукт гликолиза (анаэробного ферментативного процесса последовательного расщепления глюкозы в клетках, сопровождающегося синтезом АТФ) в аэробных организмах.
      • из L-лактата (L-lactate)
      • из D-лактата (D-lactate)
      • из ацетил-КоА (Acetyl-CoA)
      • из D-малата (D-malate)
      • из оксалоацетата (oxaloacetate)
    L-изолейцин может превратиться:
      • в L-изолейцин-тРНК (L-Ile_tRNA), присоединившись к тРНК
      • в 3-метил-2-оксопентаноат (3-Methyl-2-oxopentanoate).
    Название организма Homo sapiens Arabidopsis thaliana
    Фрагмент карты биосинтеза валина, лейцина и изолейцина

    Примечание:
    зеленым цветом выделены ферменты, функционирующие в соответствующем организме

    В организме Arabidopsis thaliana существует путь синтеза изолейцина из пирувата, то есть в данном организме присутствуют все ферменты, необходимые для катализа всех 6 реакций, входящих в этот путь синтеза.
    В организме же человека изолейцин не синтезируется из пирувата, так как некоторые ферменты данного пути синтеза отсутствуют. Изолейцин может синтезироваться лишь из (S)-3-Methyl-2-oxopentanoate. На основании этих данных можно сделать вывод, что изолейцин относится к незаменимым аминокислотам и должен поступать в организм человека вместе с пищей.

    На главную страницу четвертого семестра

    © Армаш Татьяна,2006