IUBMB-IUPAC

Классификация функций. Ферменты.

Расшифровка заданного мне кода фермента

Заданный код: EC 1.1.1.38
Расшифровка каждого его пункта:
Пункт EC 1 означает класс, к которому принадлежит этот фермент. В данном случае это оксидоредуктаза. К этому классу принадлежат все ферменты, которые катализируют реакции окисления-восстановления. Окисленный субстрат является протонным или электронным донором. Классификация основана на донорно-акцепторном окислении-восстановлении. Общее название-это дегидрогеназа. Название "оксидаза" используется только в том случае, когда акцептором является кослород.
Пункт EC 1.1 говорит о том, этот фермент действует на донорную группу CH-OH. Этот подкласс содержит все дегидрогеназы, действующие преимущественно на спирты, вторичные спирты. Более того они классифицированы по акцептору,который может быть NAD+ или NADP+.
Пункт EC 1.1.1 определяет то,что акцептором является именно NAD+ или NADP+.
Полное имя фермента отражает пункт EC 1.1.1.38- Малат дегидрогеназа (оксалоацетат-декарбоксилирование). Или на английском Malate dehydrogenase (oxaloacetate-decarboxylating).

Характеристика заданного мне фермента

Для характеристики заданного фермента использовались средства специализированного ресурса Brenda.
Схема ферментативной реакции:
(S)-malate + NAD+ = pyruvate + CO2 + NADH
Ингибиторы у ферментов с данным кодом бывают такие:

1,10-Phenanthroline (1,10-Фенантролин)
2-methylbutanoate (2-метилбутаноат)
2-methylpentanoate (2-метилпентаноат)
Acetyl-CoA
ADP
AgNO3
AMP
ATP
Ca2+
Cl-

Активаторы у ферментов с данным кодом бывают такие:

D-Aspartate (D-Аспартат)
L-Aspartate (L-Аспартат)
p-Chloromercuribenzoate (p- Хторомеркурибензоат)
Fumarate (Фумарат)
Succinate (Сукцинат)
Phosphoenolpyruvate (Фосфоенолпируват)
UTP

Оптимум рН: по некоторым данным в некоторых организмах Escherichia coli оптимум рн равен 4 и 5,но в основном от 7.2 до 7.8

Сравнение ферментов с одинаковым кодом из эволюционно далеких организмов

По заданному мне коду с помощью SRS нашла в SWISS-Prot ферменты трех хорошо изученных модельных организмов- кишечной палочки Escherichia coli K-12, археи Methanococcus jannaschii и человека.
Для сравнения доменной структуры найденных белков использовался вариант просмотра результата SW_InterProMatches, который позволяет быстро посмотреть на все мотивы в последовательностях.
Были сравнены только домены Pfam.
Результаты травнения:
Идентификаторы:MAO1_ECOLI и MAOM_HUMAN;
Положение доменов в последовательности: для первого: 271-531 и 280-535 соответственно, а для второго: 82-269 и 89-278 соответственно.
Были использованы программы пакета EMBOSS seqret и extractseq для получения аминокислотных последовательностей доменов. Для этого использовались команды:
seqret P26616 -sask ;
seqret P23368 -sask.
С помощью программы needle было построено выравнивание двух аминокислотных последовательностей доменов. Для этого использовалась команда:
needle mao1_ecoli.fasta maom_human.fasta.
Была таким образом определена попарная идентичность, которая равна 35.7%.

MAO1_ECOLI         1 IQGTAAVTVGTLIAASRAAGGQLSEKKIVFLGAGSAGCGIAEMIISQTQR     50
                     |||||||.:..|:||.:.....:||.||:|||||.|..|||.:|:.....
MAOM_HUMAN         1 IQGTAAVALAGLLAAQKVISKPISEHKILFLGAGEAALGIANLIVMSMVE     50

MAO1_ECOLI        51 EGLSEEAARQKVFMVDRFGLL---------------TDKMPNLLPFQTKL     85
                     .||||:.|::|::|.|::|||               |...|..:|     
MAOM_HUMAN        51 NGLSEQEAQKKIWMFDKYGLLVKGRKAKIDSYQEPFTHSAPESIP-----     95

MAO1_ECOLI        86 VQKRENLSDWDTDSDVLSLLDVVRNVKPDILIGVSGQTGLFTEEIIREMH    135
                               ||..|.:::|      ||..:|||:|...|||.::||.|.
MAOM_HUMAN        96 ----------DTFEDAVNIL------KPSTIIGVAGAGRLFTPDVIRAMA    129

MAO1_ECOLI       136 KHCPRPIVMPLSNPTSRVEATPQDIIAWTEGNALVATGSPFNPVVWKD-K    184
                     ....||::..|||||::.|.|.::....|||..|.|:||||.||...| :
MAOM_HUMAN       130 SINERPVIFALSNPTAQAECTAEEAYTLTEGRCLFASGSPFGPVKLTDGR    179

MAO1_ECOLI       185 IYPIAQCNNAFIFPGIGLGVIASGASRITDEMLMSASETLAQYSPLVLNG    234
                     ::...|.||.:||||:.|.||......|:|.:.:.|::.|..........
MAOM_HUMAN       180 VFTPGQGNNVYIFPGVALAVILCNTRHISDSVFLEAAKALTSQLTDEELA    229

MAO1_ECOLI       235 EGMVLPELKDIQKVSRAIAFAVGKMAQ    261
                     :|.:.|.|.:||:||..||..|.:...
MAOM_HUMAN       230 QGRLYPPLANIQEVSINIAIKVTEYLY    256

Попарная идентичность для вторых доменов равна 50%

MAO1_ECOLI         1 -DTNETLFYRLVNNHLDEMMPVIYTPTVGAACERFSEIYRRSRGVFISYQ     49
                      :.||.||||::.:.::.:||::||||||.||.::..|:||.:|:|||..
MAOM_HUMAN         1 QERNEKLFYRILQDDIESLMPIVYTPTVGLACSQYGHIFRRPKGLFISIS     50

MAO1_ECOLI        50 NRHNMDDILQNVPNHNIKVIVVTDGERILGLGDQGIGGMGIPIGKLSLYT     99
                     :|.::..|:.|.|.:::|.:|||||||||||||.|:.|||||:|||.|||
MAOM_HUMAN        51 DRGHVRSIVDNWPENHVKAVVVTDGERILGLGDLGVYGMGIPVGKLCLYT    100

MAO1_ECOLI       100 ACGGISPAYTLPVVLDVGTNNQQLLNDPLYMGWRNPRITDDEYYEFVDEF    149
                     ||.||.|...|||.:||||:|..||.||.|||....|....:|.:.:|||
MAOM_HUMAN       101 ACAGIRPDRCLPVCIDVGTDNIALLKDPFYMGLYQKRDRTQQYDDLIDEF    150

MAO1_ECOLI       150 IQAVKQRW-PDVLLQFEDFAQKNAMPLLNRYRNEICSFND    188
                     ::|:..|: .:.|:|||||...||...|.:||.:.|:|||
MAOM_HUMAN       151 MKAITDRYGRNTLIQFEDFGNHNAFRFLRKYREKYCTFND    190

У второй пары доменов процент идентичности выше,чем у первой (50%). Получатся максимальный процент идентичности не больше 50%, что неудивительно,тк сравниваются два организма довольно-таки далеких друг от друга. Ферменты из археи не были найдены, поэтому мы не можем сопоставить нашим данным процент идентичности в сравнении с археями.