Каротиноиды - широко распространенные пигменты, встречаются у животных, растений, грибов, водорослей и бактерий. В путь биосинтеза каротиноидов вступают вещества с терпеноидным скелетом, пришедшие из путей MEP/DOXP, мевалонатного и других. Путь синтеза каротиноидов включает пути: лютеиновый, нейроспороксантиновый, океноновый, астаксантиновый и другие; реализующиеся у разных организмов. По данным базы KEGG путь синтеза каротиноидов связан с Terpenoid backbone biosynthesis через фарнезил-PP и геранил-геранил-PP и c Retinol metabolism через бета-каротин (отмечены на рисунке 2 красным).

Рисунок 2.

Метаболический путь биосинтеза каротиноидов в разных доменах жизни.

Архея: Geoglobus ahangari

Рисунок 3.

У Geoglobus ahangari есть путь синтеза терпеноидов, а значит, вещества, которые потенциально могли бы вступить в путь синтеза каротиноидов, но ферментов этого пути нет, никакие реакции из него не протекают.

Бактерия: Luteitalea pratensis

Рисунок 4.

У Luteitalea pratensis тоже есть путь синтеза терпеноидного скелета, она может синтезировать 15-цис-фитоен, который может быть предшественником синтеза каротиноидов, но ферментов этого пути также нет. Путь не идет. Кажется, какие-то подвиды могут синтезировать ретинол из ретинали (розовая реакция, отмечена звездочкой). (Зачем?.. Где они берут ретиналь?.. Я не знаю.)

Эукариот: Daucus carota (морковь)

Рисунок 5.

У моркови есть путь синтеза терпеноидов, которые потом вступают в подпути синтеза каротиноидов. Многие цепочки реакций присутствуют. Морковь синтезирует абсцизовую кислоту, зеатин, бета-каротин. Синтез бета-каротина показан стрелкой на рисунке, вот эта цепочка реакций, многие ферменты (например, CrtY) из нее можно найти на странице пути синтеза каротиноидов.

Задание 2. Работа с KEGG REACTION

Реакция окисления диапонейроспорина до диаполейкопина в базе данных KEGG

Cсылкa на страницу данной реакции в БД KEGG REACTION, идентификатор R09746.

Рисунок 6. Реакция на карте метаболического пути.

Рисунок 7. Изображение реакции.