Мой фермент — OCTC_HUMAN, его EC-код 2.3.1.137 (пероксисомная карнитин-О-октаноилтрансфераза); схема реакции:
октаноил-КоА + L-карнитин ⇌ КоА + L-октаноилкартинин
1. Определить, в каких метаболических путях участвует фермент
Идентификатор белка в KEGG — hsa:54677. Фермент участвует в единственном описанном метаболическом пути, который назван «пероксисома» (Peroxisome, hsa04146). Его схема выглядит так:
2. Поиск метаболического пути от одного вещества к другому
Первое вещество: сукцинат (succinate, C00042); второе: фосфоенолпируват (phosphoenolpyruvate, C00074). Выглядят они так:
3. Поиск метаболического пути
Вообще искать его особенно нет смысла, потому что сразу ясно, что связаны эти два вещества циклом трикарбоновых кислот. Именно он первый (и единственный интересующий нас) в результате поисков.
Карта: цикл трикарбоновых кислот; путь: сукцинат → фумарат → (S)-малат → оксалоацетат → фосфоенолпируват. Реакция однонаправленная, выглядит на карте так:
4. Сравнение метаболических путей у разных организмов
| Организм | Возможность цепочки реакций | Обоснование | Комментарий |
| Bacillus subtilis | Да | Все 4 фермента присутствуют | |
| Archaeoglobus fulgidus | Сомнительно | Неизвестен ген фермента, катализирующего четвертую стадию (EC 4.1.1.32/49) | Анаэроб, экстремофил |
| Arabidopsis thaliana | Да | Все 4 фермента присутствуют | |
| Homo sapiens | Да | Все 4 фермента присутствуют |
Карта для Archaeoglobus fulgidus:
5. Впечатления от работы с KEGG
Вывод о качестве веб-интерфейса позволю себе сделать заранее: мне очень понравилось. Всё интуитивно понятно и удобно.
KEGG предоставляет несколько сервисов; в основной части задания мы использовали Pathway и Ligand. Они хранят информацию о метаболических путях и участвующих в них веществах, соответственно. Первым из дополнительных я решил изучить сервис Brite, поскольку в списке сервисов это было для меня единственным незнакомым английским словом :-) Оказалось, что этот каталог представляет собой грандиозную затею описать все известные взаимоотношения в биологических системах на всех их уровнях (в отличие, указывается на странице, от Pathway, который описывает только молекулярные аспекты).
Под горизонтальной желтой линией приведен список того, что есть в Brite. По сути, он во многом объединяет содержание других разделов KEGG: например (из того, что мне показалось интересным), можно открыть список тканей и клеток человека и посмотреть связанные с ними процессы и заболевания; в карточке заболевания приведено описание его биохимическое основы и используемые лекарства (и механизм их действия). Есть также классификации животных и растений, категоризированные списки карциногенов, пестицидов и природных ядов, и множество информаци о самых разных белках.
Также на сайте KEGG есть виртуальный «атлас», который позволяет визуализировать карты взаимоотношений, и еще можно скачать десктопное приложение для примерно тех же целей.
Вообще я убежден, что базы биологических данных в современном мире должны как можно более тесно интегрироваться друг с другом, а взаимоотношения между разными типами данных должны быть пригодными для компьютерной обработки, так что KEGG — на мой взгляд, отличный проект.