На главную страницу четвертого семестра Классификация функций. Ферменты.

Объяснение кода фермента EC 3.5.4.4

Код фермента: EC 3.5.4.4
Расшифровка каждого пункта кода EC 3.5.4.4
1) EC 3 — фермент относится к классу гидролаз, катализирующих гидролиз различных связей.
2) EC 3.5 — фермент, катализирующий гидролиз C—N связей за исключением пептидных.
3) EC 3.5.4 — субстратом фермента является циклический амид.
4) EC 3.5.4.4:
общепринятое название — аденозиндезаминаза (adenosine deaminase)
другое название — дезоксиаденозин дезаминаза (deoxyadenosine deaminase)
систематическое название — аденозин аминогидролаза (adenosine aminohydrolase)
катализируемая реакция:
аденозин + H2O = инозин + NH3 (adenosine + H2O = inosine + NH3)

Информация о IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry )

1) IUPAC был организованв в 1919 году
2) Международная комиссия по номенклатуре ферментов была создана в 1956 году
3) Последние изменения/уточнения в номенклатуре ферментов утверждены в феврале 2006 года

Использование специализированного ресурса Brenda для характеристики фермента EC 3.5.4.4.

Общее число ферментов с кодом EC 3.5.4.4 — 132

Схема ферментативной реакции:

Ингибиторы фермента EC 3.5.4.4
Ингибиторов очень много. Среди них, например, 2-деоксикоформицин, аденин, АТФ, АМФ, ЭДТА, фолиевая кислота, гуанозин, гепарин, инозин, лизоцим и многие другие вещества.
Ниже представлены 2 ингибитора: ЭДТА и фолиевая кислота

Активаторы фермента EC 3.5.4.4
Количество приведенных активаторов значительно уступает количеству ингибиторов. Интересно, что в организме Candida albicans АМФ является как активатором, так и ингибитором фермента EC 3.5.4.4, а АТФ, инозин и аденин в Candida albicans играют роль активаторов, а в других организмах — ингибиторов. К активаторам также относятся N-ацетил-D-глюкозамин, дибутурил-цАМФ.
Ниже представлены АМФ и дибутирил-цАМФ
Оптимум рН для фермента EC 3.5.4.4 представлен в Таблице №1. Он различен для разных организмов и лежит в пределах от 5 до 8.

Таблица №1 Оптимум рН фермента EC 3.5.4.4

  • Огромное число болезней так или иначе связанны с ферментом EC 3.5.4.4

    • Описание субъединичной структуры, характерной для фермента EC 3.5.4.4

    Таблица №2. Субъединичные структуры, характерные для фермента EC 3.5.4.4 Для данного типа фермента характерна мономерная структура. Но так же встречаются белки с димерной и полимерной структурами.

    Описание посттрансляционных модификаций, характерныж для фермента EC 3.5.4.4

    В Brenda описаны 2 посттрансляционные модификации данного типа фермента: гликопротеин и модификация боковой цепи.

    Таблица №3. Посттрансляционные модификации фермента EC 3.5.4.4

    Сравнение ферментов с одинаковым кодом из эволюционно далеких организмов

    Задание: сравнить общую доменную структуру и сходство последовательностей гомологичных доменов из 3-х ферментов с одним кодом (EC 3.5.4.4).

    В 3 организмах (Escherichia coli, Methanococcus jannaschii, Homo sapiens) в базе данных белковых последовательностей Swiss-Prot был произведен поиск ферментов с кодом EC 3.5.4.4 по следующему запросу:

    "((([swissprot-EntryName:*_Ecoli*] | [swissprot-EntryName:*_Human*]) | [swissprot-EntryName:*_Metja*]) & [swissprot-ECNumber:3.5.4.4*]) "
    В результате было найдено лишь 2 белка из Homo sapiens ( P00813) и Escherichia coli (P22333 )

    Найденные белки содержат домен Adenosine/AMP deaminase, описанный в Pfam.
    Идентификатор домена Adenosine/AMP deaminase в InterPro — IPR001365
    Идентификатор домена Adenosine/AMP deaminase в Pfam — PF00962

    Таблица №4. Расположение домена Adenosine/AMP deaminase в белках P00813 (ada_human) и P22333 (add_ecoli)
    Организм Начало домена Конец домена
    Homo sapiens ( P00813) 7 345
    Escherichia coli (P22333) 5 329

    Сравнение последовательностей гомологичных доменов из двух организмов: Homo sapiens и Escherichia coli

    Используя программы seqret и extractseq пакета EMBOSS были получены аминокислотные последовательности доменов.
    Программа seqret использовалась для получения последовательностей ферментов из Swiss-Prot
    С помощью программы extractseq были вырезаны домены из последовательностей ферментов.
    Вот команды, с помощью которых были получены последовательности доменов:
    seqret sw:P00813
    seqret sw:P22333
    extractseq ada_human.fasta ada_human_domen.fasta -regions 7-345
    extractseq add_ecoli.fasta add_ecoli_domen.fasta -regions 5-329
    Ниже приведена команда, благодаря которой было получено попарное выравнивание доменов из Homo sapiens и Escherichia coli:
    needle ada_human_domen.fasta add_ecoli_domen.fasta human_ecoli_needle

    Попарное выравнивание последовательностей гомологичных доменов из двух организмов: Homo sapiens и Escherichia coli 

    #=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: ADA_HUMAN
# 2: ADD_ECOLI
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5
#
# Length: 352
# Identity:     113/352 (32.1%)
# Similarity:   175/352 (49.7%)
# Gaps:          40/352 (11.4%)
# Score: 416.0
# 
#
#=======================================

ADA_HUMAN          1 DKPKVELHVHLDGSIKPETILYYGRRRGIALPANTAEGLL---NVIGMDK     47
                     ..|..::|.||||:|:|:|||..||:..|:|||.:.|.|:   .||..:.
ADD_ECOLI          1 TLPLTDIHRHLDGNIRPQTILELGRQYNISLPAQSLETLIPHVQVIANEP     50

ADA_HUMAN         48 PLTLPDFLAKFDYYMPAIAGCREAIKRIAYEFVEMKAKEGVVYVEVRYSP     97
                     .|.  .||.|.|:.:..:|.. :|.:|:|:|.:|..|:.|:.|||:|:||
ADD_ECOLI         51 DLV--SFLTKLDWGVKVLASL-DACRRVAFENIEDAARHGLHYVELRFSP     97

ADA_HUMAN         98 HLLANSKVEPIPWNQAEGDLTPDEVVALVGQGLQEGERDFGVKARSI---    144
                     ..:|.:...|:.           .||..|..|::||.|.|||:|:.|   
ADD_ECOLI         98 GYMAMAHQLPVA-----------GVVEAVIDGVREGCRTFGVQAKLIGIM    136

ADA_HUMAN        145 ------LCCMRHQPNWSPKVVELCKKYQQQTVVAIDLAGDET-IPGSSLL    187
                           ..|.:.        :|....::.| :.|:||||||. .|||..|
ADD_ECOLI        137 SRTFGEAACQQE--------LEAFLAHRDQ-ITALDLAGDELGFPGSLFL    177

ADA_HUMAN        188 PGHVQAYQEAVKSGIHRTVHAGEVGSAEVVKEAVDILKTERLGHGYHTLE    237
                      .|   :..|..:|.|.||||||....|.:.:|:..|..||:|||...:|
ADD_ECOLI        178 -SH---FNRARDAGWHITVHAGEAAGPESIWQAIRELGAERIGHGVKAIE    223

ADA_HUMAN        238 DQALYNRLRQENMHFEICPWSSYLTGAWKPDTEHAVIRLKNDQANYSLNT    287
                     |:||.:.|.::.:..|.|..|:..|........|.:..........|:||
ADD_ECOLI        224 DRALMDFLAEQQIGIESCLTSNIQTSTVAELAAHPLKTFLEHGIRASINT    273

ADA_HUMAN        288 DDPLIFKSTLDTDYQMTKRDMGFTEEEFKRLNINAAKSSFLPEDEKRELL    337
                     |||.:....:..:|.:.....|.:.|:.::..||..:.:||..:|||.|.
ADD_ECOLI        274 DDPGVQGVDIIHEYTVAAPAAGLSREQIRQAQINGLEMAFLSAEEKRALR    323

ADA_HUMAN        338 DL    339
                     :.
ADD_ECOLI        324 EK    325


#---------------------------------------
#---------------------------------------
    Процент идентичности последовательностей доменов очень маленький (32.1%), но при этом данные последовательности представляют один и тот же домен (элемент третичной структуры белка) Adenosine/AMP deaminase. Этот факт еще раз подтверждает, что пространственные структуры более консервативны, чем последовательности.

    Enzyme

    Enzyme — база данных, содержащая информацию, касающуюся номенклатуры ферментов.
    Страничка, посвященная ферменту, может нести следующую информацию:
  • официальное название
  • альтернативное название
  • приведена катализируемая реакция
  • человеческие генетические болезни
  • ссылки на странички других баз данных, содержащих информацию об интересующем ферменте
  • ссылки на Swiss-Prot-документы, содержащие информацию о ферментах с данным кодом.
  • комментарии
  • кофакторы

    На главную страницу четвертого семестра

    © Армаш Татьяна,2006