Объяснение заданного кода фермента EC 3.5.1.2 с использованием номенклатуры ферментов IUPAC:
- 3-гидролазы
- 3.5-действует на углерод-азотные связи, кроме пептидных связей
- 3.5.1-в линейных амидах
- 3.5.1.2-глутаминаза
Дополнительная информация:
- IUPAC была организована в 1919 году.
- Международная комиссия по номенклатуре ферментов была организована в 1956 году.
- 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: LGlutamine + H2O = LGlutamate + NH3Эта 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:
- Bacillus pasteurii: 9
- Canis familiaris: 7.9
- Lactobacillus rhamnosus: 7
Температурные оптимумы:
- Bacillus pasteurii: 37
- Micrococcus luteus: 50
- Lactobacillus rhamnosus: 50
Болезни человека, так или иначе связанные с этим ферментом:
- Alkalosis (Алкалоз). Активация глутаминазы печени является компенсацией при частичном сокращении синтеза мочевины; одновременно с этим повышается pH крови и увеличивается концентрация бикарбонатов в ней.
- Diabetes Mellitus, Non-Insulin-Dependent (инсулин-независимый сахарный диабет). Инактивация глутаминазы может играть роль в способности кишечника переключаться на другие источники питания: с глутамина на кетоновые тела - продукты усиленного распада клеточного жира - во время диабета и мясного голодания.
- Liver Cirrhosis (цирроз печени). Глутаминаза и глутамин-синтетаза активируют цирроз печени и гепатоцеллюлярный рак.
- Metabolic acidosis, NOS (метаболический ацидоз). Глутаминаза I системы гипофиз-надпочечники и коры почек является функциональной единицей в гомеостатическом ответе на метаболический ацидоз.
Субъединичная структура:
- Гомодимер: Bacillus pasteurii
- Димер: Micrococcus luteus
- Тример: Rattus norvegicus
- Тетрамер: Rattus norvegicus, Pseudomonas sp., Acinetobacter glutaminasificans
- Более субъединиц: Rattus norvegicus
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 SWISSProt искались ферменты по трём хорошо изученным организмам, но было найдено только из двух: из кишечной палочки Escherichia coli K12 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.txtДля его запуска использовалась командаchmod +x script
./scriptЗдесь 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.
#======================================= # # 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 #--------------------------------------- #---------------------------------------
#======================================= # # 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 #--------------------------------------- #---------------------------------------
#======================================= # # 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 #--------------------------------------- #---------------------------------------
#======================================= # # 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 #--------------------------------------- #---------------------------------------