Назад

Классификация функций. Ферменты.

Объяснение заданного кода фермента EC 3.5.1.2 с использованием номенклатуры ферментов IUPAC:
  1. 3-гидролазы
  2. 3.5-действует на углерод-азотные связи, кроме пептидных связей
  3. 3.5.1-в линейных амидах
  4. 3.5.1.2-глутаминаза

Дополнительная информация:

  1. IUPAC была организована в 1919 году.
  2. Международная комиссия по номенклатуре ферментов была организована в 1956 году.
  3. Последние изменения/уточнения в номенклатуре ферментов были утверждены 31 марта 2006 года. Обновление происходит довольно часто.

Использование ресурса Brenda для характеристики фермента с кодом EC 3.5.1.2

Ферментативная реакция: L–Glutamine + H2O = L–Glutamate + NH3

Эта же реакция с использованием структурных формул:

+ = +

С таким же кодом было найдено 104 фермента.

Активаторы:

Phosphoenolpyruvate
cpt
sulfate

Ингибиторы:

Citrate
nem
Triton X-100

Оптимум pH лежит в диапазоне 7-9 в зависимости от организма, например:

Температурные оптимумы:

Болезни человека, так или иначе связанные с этим ферментом:

Субъединичная структура:

Пострансляционные модификации: В организме Rattus norvegicus в митохондриях первые 16 аминокислот удаляются.

Сравнение ферментов с одинаковым кодом из эволюционно далеких организмов

По заданному коду EC 3.5.1.2 с помощью SRS в SWISS–Prot искались ферменты по трём хорошо изученным организмам, но было найдено только из двух: из кишечной палочки Escherichia coli K–12 и человека. По архее Methanococcus jannaschii ничего не найдено.

Запрос: Query "([swissprot-ECNumber:3.5.1.2] & (([swissprot-ID:*_Ecoli] | [swissprot-ID:*_Metja]) | [swissprot-ID:*_Human])) " found 4 entries

ID идентификатор Pfam положение домена Pfam
GLSA1_ECOLI PF04960 24...308
GLSA2_ECOLI PF04960 24...308
GLSK_HUMAN PF04960 244...530
GLSL_HUMAN PF04960 177...463

У человека было найдёно несколько доменов, но для сравнения брался только с номером PF04960, потому что он похож на таковой у кишечной палочки. Далее сравнивались попарно домены человека и кишечной палочки. Для получения последовательностей использовалась команда в Linux:

Seqret sw:<protein_id>

из которых домены были вырезаны с помощью другой команды:

extractseq <входящий файл> <исходящий файл> -regions <начало домена>—<конец домена>

Для получения идентичностей был написан скрипт:

needle GLSA1_ECOLI.txt GLSK_HUMAN.txt -gapopen 10 -gapextend 0.5 stdout | grep '# Identity' > identity.txt
needle GLSA1_ECOLI.txt GLSL_HUMAN.txt -gapopen 10 -gapextend 0.5 stdout | grep '# Identity' >> identity.txt
needle GLSA2_ECOLI.txt GLSK_HUMAN.txt -gapopen 10 -gapextend 0.5 stdout | grep '# Identity' >> identity.txt
needle GLSA2_ECOLI.txt GLSL_HUMAN.txt -gapopen 10 -gapextend 0.5 stdout | grep '# Identity' >> identity.txt
Для его запуска использовалась команда

chmod +x script
./script

Здесь script — это название файла, в котором записан скрипт. Полученный результат:

# Identity:     111/292 (38.0%)
# Identity:     107/296 (36.1%)
# Identity:     107/289 (37.0%)
# Identity:      98/296 (33.1%)
Как видно, сравнивались домены только из эволюционно далёких организмов. Приведённые цифры свидетельствуют о приблизительно одинаковой идентичности — чуть менее 40%. Белки GLSA2_ECOLI и GLSL_HUMAN сравнительно менее похожи, но это незначительно. В целом такая неплохая идентичность может говорить о выполнении этими доменами одной и той же функции.

© Бурлин Антон, 2006

Приложение.

Вверх
#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: GLSA1_ECOLI
# 2: GLSK_HUMAN
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5
#
# Length: 292
# Identity:     111/292 (38.0%)
# Similarity:   159/292 (54.5%)
# Gaps:          12/292 ( 4.1%)
# Score: 449.5
# 
#
#=======================================

GLSA1_ECOLI        1 GQNADYIPFLANVPGQLAAVAIVTCDGNVYSAGDSDYRFALESISKVCTL     50
                     |:.|||||.||.....|..|::.|.||..:|.||:...|.|:|..|....
GLSK_HUMAN         1 GKVADYIPQLAKFSPDLWGVSVCTVDGQRHSTGDTKVPFCLQSCVKPLKY     50

GLSA1_ECOLI       51 ALALEDVGPQAVQDKIGADPTGLPFNSVIALELHGGKPLSPLVNAGAIAT    100
                     |:|:.|:|.:.|...:|.:|:||.||.:...|  ..||.:|:||||||..
GLSK_HUMAN        51 AIAVNDLGTEYVHRYVGKEPSGLRFNKLFLNE--DDKPHNPMVNAGAIVV     98

GLSA1_ECOLI      101 TSLI-NAENVEQRWQRILHIQQQLAG-EQVALSDEVNQSEQTTNFHNRAI    148
                     |||| ...|..:::..::....::|| |.|..|:...|||:.:...|.||
GLSK_HUMAN        99 TSLIKQGVNNAEKFDYVMQFLNKMAGNEYVGFSNATFQSERESGDRNFAI    148

GLSA1_ECOLI      149 AWLL-----YSAGYLYCDAMEACDVYTRQCSTLLNTIELATLGATLAAGG    193
                     .:.|     :..|   .|.:...|.|.:.||..:.....:.:.||||.||
GLSK_HUMAN       149 GYYLKEKKCFPEG---TDMVGILDFYFQLCSIEVTCESASVMAATLANGG    195

GLSA1_ECOLI      194 VNPLTHKRVLQADNVPYILAEMMMEGLYGRSGDWAYRVGLPGKSGVGGGI    243
                     ..|:|.:|||..:.|...|:.|...|:|..||.:|:.||||.||||.|||
GLSK_HUMAN       196 FCPITGERVLSPEAVRNTLSLMHSCGMYDFSGQFAFHVGLPAKSGVAGGI    245

GLSA1_ECOLI      244 LAVVPGVMGIAAFSPPLDEDGNSVRGQKMVASVAKQLGYNVF    285
                     |.|||.|||:..:|||||:.||||:|......:.....::.:
GLSK_HUMAN       246 LLVVPNVMGMMCWSPPLDKMGNSVKGIHFCHDLVSLCNFHNY    287


#---------------------------------------
#---------------------------------------

Вверх
#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: GLSA1_ECOLI
# 2: GLSL_HUMAN
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5
#
# Length: 296
# Identity:     107/296 (36.1%)
# Similarity:   158/296 (53.4%)
# Gaps:          20/296 ( 6.8%)
# Score: 420.5
# 
#
#=======================================

GLSA1_ECOLI        1 GQNADYIPFLANVPGQLAAVAIVTCDGNVYSAGDSDYRFALESISKVCTL     50
                     |:.|.|||.||.....|..|::.|.||..:|.|.:...|.|:|..|..|.
GLSL_HUMAN         1 GKVAAYIPQLAKSNPDLWGVSLCTVDGQRHSVGHTKIPFCLQSCVKPLTY     50

GLSA1_ECOLI       51 ALALEDVGPQAVQDKIGADPTGLPFNSVIALELHGGKPLSPLVNAGAIAT    100
                     |:::..:|...|...:|.:|:||.:|. ::|: ..|.|.:|:||||||..
GLSL_HUMAN        51 AISISTLGTDYVHKFVGKEPSGLRYNK-LSLD-EEGIPHNPMVNAGAIVV     98

GLSA1_ECOLI      101 TSLINAE-NVEQRWQRILHIQQQLAG-EQVALSDEVNQSEQTTNFHNRAI    148
                     :|||..: |..:::..:|....::|| |.:..|:...|||:.|...|   
GLSL_HUMAN        99 SSLIKMDCNKAEKFDFVLQYLNKMAGNEYMGFSNATFQSEKETGDRN---    145

GLSA1_ECOLI      149 AWLLYSAGYLY----C-----DAMEACDVYTRQCSTLLNTIELATLGATL    189
                         |:.||.:    |     |.|.|.|:|.:.||..:.....:.:.|||
GLSL_HUMAN       146 ----YAIGYYHEEKKCFPKGVDMMAALDLYFQLCSVEVTCESGSVMAATL    191

GLSA1_ECOLI      190 AAGGVNPLTHKRVLQADNVPYILAEMMMEGLYGRSGDWAYRVGLPGKSGV    239
                     |.||:.|:|.:.||.|:.|...|:.|...|:|..||.:|:.||||.||.|
GLSL_HUMAN       192 ANGGICPITGESVLSAEAVRNTLSLMHSCGMYDFSGQFAFHVGLPAKSAV    241

GLSA1_ECOLI      240 GGGILAVVPGVMGIAAFSPPLDEDGNSVRGQKMVASVAKQLGYNVF    285
                     .|.||.|||.|||:...|||||:.|||.||......:.....::.:
GLSL_HUMAN       242 SGAILLVVPNVMGMMCLSPPLDKLGNSHRGTSFCQKLVSLFNFHNY    287


#---------------------------------------
#---------------------------------------

Вверх
#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: GLSA2_ECOLI
# 2: GLSK_HUMAN
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5
#
# Length: 289
# Identity:     107/289 (37.0%)
# Similarity:   156/289 (54.0%)
# Gaps:           6/289 ( 2.1%)
# Score: 460.0
# 
#
#=======================================

GLSA2_ECOLI        1 GKVADYIPALATVDGSRLGIAICTVDGQLFQAGDAQERFSIQSISKVLSL     50
                     ||||||||.||.......|:::||||||....||.:..|.:||..|.|..
GLSK_HUMAN         1 GKVADYIPQLAKFSPDLWGVSVCTVDGQRHSTGDTKVPFCLQSCVKPLKY     50

GLSA2_ECOLI       51 VVAMRHYSEEEIWQRVGKDPSGSPFNSLVQLEMEQGIPRNPFINAGALVV    100
                     .:|:.....|.:.:.|||:|||..||.|...|.::  |.||.:||||:||
GLSK_HUMAN        51 AIAVNDLGTEYVHRYVGKEPSGLRFNKLFLNEDDK--PHNPMVNAGAIVV     98

GLSA2_ECOLI      101 CDML-QGRLSAPR-QRMLEVVRGLSGVSDISYDTVVARSEFEHSARNAAI    148
                     ..:: ||..:|.: ..:::.:..::|...:.:.....:||.|...||.||
GLSK_HUMAN        99 TSLIKQGVNNAEKFDYVMQFLNKMAGNEYVGFSNATFQSERESGDRNFAI    148

GLSA2_ECOLI      149 AWLMKSFGNFHH--DVTTVLQNYFHYCALKMSCVELARTFVFLANQGKAI    196
                     .:.:|....|..  |:..:|..||..|:::::|...:.....|||.|...
GLSK_HUMAN       149 GYYLKEKKCFPEGTDMVGILDFYFQLCSIEVTCESASVMAATLANGGFCP    198

GLSA2_ECOLI      197 HIDEPVVTPMQARQINALMATSGMYQNAGEFAWRVGLPAKSGVGGGIVAI    246
                     ...|.|::|...|...:||.:.|||..:|:||:.|||||||||.|||:.:
GLSK_HUMAN       199 ITGERVLSPEAVRNTLSLMHSCGMYDFSGQFAFHVGLPAKSGVAGGILLV    248

GLSA2_ECOLI      247 VPHEMAIAVWSPELDDAGNSLAGIAVLEQLTKQLGRSVY    285
                     ||:.|.:..|||.||..|||:.||.....|........|
GLSK_HUMAN       249 VPNVMGMMCWSPPLDKMGNSVKGIHFCHDLVSLCNFHNY    287


#---------------------------------------
#---------------------------------------

Вверх
#=======================================
#
# Aligned_sequences: 2
# 1: GLSA2_ECOLI
# 2: GLSL_HUMAN
# Matrix: EBLOSUM62
# Gap_penalty: 10.0
# Extend_penalty: 0.5
#
# Length: 296
# Identity:      98/296 (33.1%)
# Similarity:   152/296 (51.4%)
# Gaps:          20/296 ( 6.8%)
# Score: 392.5
# 
#
#=======================================

GLSA2_ECOLI        1 GKVADYIPALATVDGSRLGIAICTVDGQLFQAGDAQERFSIQSISKVLSL     50
                     ||||.|||.||..:....|:::||||||....|..:..|.:||..|.|:.
GLSL_HUMAN         1 GKVAAYIPQLAKSNPDLWGVSLCTVDGQRHSVGHTKIPFCLQSCVKPLTY     50

GLSA2_ECOLI       51 VVAMRHYSEEEIWQRVGKDPSGSPFNSLVQLEMEQGIPRNPFINAGALVV    100
                     .:::.....:.:.:.|||:|||..:|.| .|: |:|||.||.:||||:||
GLSL_HUMAN        51 AISISTLGTDYVHKFVGKEPSGLRYNKL-SLD-EEGIPHNPMVNAGAIVV     98

GLSA2_ECOLI      101 CDMLQGRLSAPRQ--RMLEVVRGLSGVSDISYDTVVARSEFEHSARNAAI    148
                     ..:::...:...:  .:|:.:..::|...:.:.....:||.|...||.||
GLSL_HUMAN        99 SSLIKMDCNKAEKFDFVLQYLNKMAGNEYMGFSNATFQSEKETGDRNYAI    148

GLSA2_ECOLI      149 AWLMKSFGNFHH---------DVTTVLQNYFHYCALKMSCVELARTFVFL    189
                            |.:|.         |:...|..||..|:::::|...:.....|
GLSL_HUMAN       149 -------GYYHEEKKCFPKGVDMMAALDLYFQLCSVEVTCESGSVMAATL    191

GLSA2_ECOLI      190 ANQGKAIHIDEPVVTPMQARQINALMATSGMYQNAGEFAWRVGLPAKSGV    239
                     ||.|......|.|::....|...:||.:.|||..:|:||:.|||||||.|
GLSL_HUMAN       192 ANGGICPITGESVLSAEAVRNTLSLMHSCGMYDFSGQFAFHVGLPAKSAV    241

GLSA2_ECOLI      240 GGGIVAIVPHEMAIAVWSPELDDAGNSLAGIAVLEQLTKQLGRSVY    285
                     .|.|:.:||:.|.:...||.||..|||..|.:..::|........|
GLSL_HUMAN       242 SGAILLVVPNVMGMMCLSPPLDKLGNSHRGTSFCQKLVSLFNFHNY    287


#---------------------------------------
#---------------------------------------