Ферменты и метаболические пути. База данных KEGG.

Работа с KEGG PATHWAY

В данном практикуме у выбрал биосинтез пенициллина и цефалоспорина

Общие сведения о метаболическом пути пенициллина и цефалоспорина

Пенициллины (penams) и цефалоспорины (cephems) представляют собой бета-лактамные антибиотики, содержащие ядра 6-аминопеницилланата (6-АPА) и 7-аминоцефалоспоранат (7-АСА), соответственно. 6-APA и 7-ACA являются ключевыми промежуточными продуктами для различных полусинтетических производных пенициллина и цефалоспорина. Пенициллины производятся только грибами, а цефалоспорины (включая цефамицины) продуцируются грибами и бактериями. Оба антибиотика синтезируются из L-2-аминоадипата, L-цистеина и L-валина через общий путь. Он начинается с конденсации этих трех аминокислот с помощью не рибосомальной пептидной синтетазы с образованием трипептидного дельта- (L-2-aminoadipyl) -L-цистеинил-D-валина (ACV). Линейный трипептид ACT затем превращают в бициклический изопенициллин N изопенициллином N-синтазой, в котором образуется бета-лактамное кольцо.

Рисунок 1. Схема биосинтеза

Метаболический путь пенициллина и цефалоспорина в разных доменах жизни

Таблица 1. Информация о домене

	Kingdom: Mushrooms Section: Ascomycota Class: Saccharomyces Order: Saccharomycetales Family: Saccharomycete Genus: Kluyveromyces Species: K. lactis
	Kingdom: Bacteria Phylum: Proteobacteria Class: Gamma Proteobacteria Order: Methylococcales Family: Methylococcaceae Genus: Methylomonas Species: Methylomonas koyamae
	Domain: Archaea Kingdom: Euryarchaeota Phylum: Euryarchaeota Class: Halobacteria Order: Halobacteriales Family: Halobacteriaceae Genus: Halostagnicola Species: Halostagnicola larsenii

Проанализировав полученные данные, можно увидеть что у археи и бактерии есть один общий фермент - пенициллин-амидаза (3.5.1.11), который участвует вобразование карбоксилата и 6-аминопеницилланата

Реакция биосинтеза дельта- (L-2-аминоадипил) -L-цистеинил-D-валин в базе данных KEGG

Была выбрана реакция биосинтеза дельта- (L-2-аминоадипил) -L-цистеинил-D-валин . Она выделена красным цветом на рисунке 2.

Ниже преведенна сама эта реакция
L-2-Aminoadipate + L-Valine + L-Cysteine + 3 ATP + H2O <=> delta-(L-2-Aminoadipyl)-L-cysteinyl-D-valine + 3 AMP + 3 Diphosphate

Рисунок 2. Схема биосинтеза c выбранной реакцией

Рисунок 3. Схема биосинтеза