1. Определение метаболических путей, в которых участвует заданный фермент

KEGG ID: Homo sapiens (human): 1103  

Пути: 

- hsa00564 Glycerophospholipid metabolism (глицерофосфолипидный метаболизм)  
- hsa04725 Cholinergic synapse (холинергический синапс)

2. Поиск в KEGG структурных формул заданных соединений

1) 0-фосфо-L-серин
O-Phospho-L-serine;
(L-O-Phosphoserine; 
3-Phosphoserine; 
Dexfosfoserine) 
C01005 


2) L-аллотреонин 
L-Allothreonine 
C05519


3. Поиск метаболического пути от одного заданного вещества к другому

Карта: метаболизм глицина ,серина и треонина 
Путь: фосфосерин>L-аллотреонин 
это единственный возможный путь на карте, он идет через серин и глицин. 
Карта, с отмеченными промежуточными продуктами. 

4. Сравнение метаболических путей у разных организмов

Возможность выбранной цепочки ферментативных реакций у разных организмов.

Организм	Цепочка реакций возможна	Обоснование
	(да/нет/неизвестно)
Bacillus subtilis	нет	из 3 нужных ферментов, есть только фермент, превращающий серин в глицин (2.1.2.1)
Archaeoglobus fulgidus	нет	не хватает фермента L-треонин альдолазы(4.1.2.5), катализирующего превращение глицина в аллотреонин
Arabidopsis thaliana	да, карта	есть все необходимые ферменты
Homo sapiens	нет	не хватает фермента L-треонин альдолазы(4.1.2.5), катализирующего превращение глицина в аллотреонин

5. Мнение о KEGG

KEGG - база знаний по систематическому анализу функций генов, созданная институтом химических исследований (Kyoto University, Japan) в рамках японской программы по геному человека. Она содержит такие базы данных, как, например, метаболические пути (PATHWAY), гены (GENES) и лиганды (LIGAND), экспериментальные данные по экспрессии генов (EXPRESSION и BRITE), по белкам (SSDB) и обеспечивает обширные возможности для работы со всеми крупными мировыми информационными ресурсами. Базы данных KEGG представлены в виде графических диаграмм, включающих большинство метаболических путей и некоторые известные регуляторные пути. С одной стороны это приводит все во едино, систематизирует, но с другой, чтобы разобраться в сложной запутанной схеме требуется время. Кроме того, информация о путях представлена в виде таблиц ортологов, которые содержат как гены-ортологи, так и паралоги из различных организмов - это весьма полезно.

KEGG2 - фактически оглавление, путеводитель по ресурсу. Если сразу в поле запрос, то в полученном списке находок можно получить необходимые сведения о рассматриваемых белках, имена генов, ссылки на другие разделы KEGG и вообще др. базы данных, аминокислотные и нуклеотидные последовательности, ссылки на ортологи и паралоги, а также данные по кластерам генов. 
Можно узнать информацию о мотивах ( по данным SSDB ) конкретного белка, а также наличие таких мотивов в других генах, посмотреть последовательность мотива. 
В поле "Position" - позиция гена в геноме; можно посмотреть карту генома.

KEGG PATHWAY - раздел, содержащий информацию о метаболических путях (см. полученные выше результаты ). 
При поиске в этом разделе можно делать запрос и по ЕС фермента. Если перевести карту в режим "Reference pathway (Reaction)", можно посмотреть на уравнения реакций. И потом, чтобы определить наличие выбранной цепочки реакций, провести "сортировку" по организму.

KEGG BRITE - документ, содержащий ссылку на BRITE. Здесь содержится описание биологических процессов в иерархическом порядке. Очень похоже на GO - фактически отражена связь между терминами для KEGG Orthology.

KEGG GENES - содержит информацию о генах и геномах, содержащихся в KEGG. Чтобы получить всю информацию, относящуюся к рассматриваемому ферменту, проводим поиск по организму и EC фермента.

KEGG LIGAND - содержит данные о ферментах. Проводим поиск поиск по ENZYME и получаем названия фермента (поле Name), классификацию - со ссылкой на BRITE (поле Class), систематическое название (номенклатурное) - поле Sysname, ссылки на карты метаболическмх путей с участием фермента (поле Pathway), уравнение реакции, катализируемой данным ферментом (поле Reaction(IUBMB) и поле Reaction(KEGG); по ссылке на документ можно получить больше информации о реакции) и информацию о субстратах (исходных веществах) и продуктах реакции (для веществ приведены структурные и брутто - формулы; список реакций, в которых они фигурируют; список ферментов, связанных с данными веществами). 
Еще есть список генов (поле Genes); в поле Structures - список 3D структур и пр.

"организм-специфический" раздел поиска: 
* - KEGG Organisms - тут можно узнать о том, информация по белкам каких организмов приведена в БД (эукариоты + бактерии + археи); какие трехбуквенные сокращения приняты для названий организмов.

"тематические" разделы (фактически, это "прикладные" к приведенным выше разделам):

• KEGG DRUG - часть KEGG LIGAND; содержит структурные формулы всех разрешенных (в Японии, США) лекарственных средств, подразделенных на категории.
• KEGG GLYCAN - часть KEGG LIGAND; содержит структуры (экспериментально определенные) гликанов (уникальные структуры CarbBank, структуры из последних публикаций и структуры, приведенные в KEGG pathways).
• KEGG REACTION - часть KEGG LIGAND, содержащая биохимические реакции из IUBMB Enzyme Nomenclature и из KEGG metabolic pathways.
• KAAS - KEGG - расшифровка: KEGG Automatic Annotation Server - обеспечивает функциональную аннотацию генов BLAST (в отличие от курируемой информации KEGG GENES).

Кроме всех перечисленных разделов, имеются в "Тематическом поиске" пункты (без прямых ссылок): 
KEGG DISEASE - о соединениях, связанных с болезнями человека (как нарушения в метаболических путях связаны с различными заболеваниями (всего 5 групп: нейродегенеративные растройства; инфекционные болезни; болезни, связанные с нарушением метаболизма; различные виды рака)); 
KEGG ENVIRONMENT - раздел о метаболизме и деградации ксенобиотиков. Приведен список доступных режимов просмотра и Java - приложений для использования KEGG.

Таким образом, KEGG - весьма удобная, регулярно обновляющаяся БД (все очень логично связано (четкая цепь "ген - белок - функция"), обширная информация по метаболическим путям с возможностью получения информации о веществах, вовлеченных в процесс). Радуют полнота, разнообразие информации, интерфейс и скорость обработки запроса (последнее - немаловажно; надеемся, что после присоединения к SRS, KEGG не утратит этой прекрасной характеристики).