Задание 8

  1. Объясните, что значит код заданного фермента.

    1. сам код - EC=1.1.1.25;
    2. расшифровку для каждого его пункта на русском и английском языках - 1 - oxydoreductases (фермент катализирующий ОВР), 1 - acting on the CH-OH group of donors (в качестве донора элеткронов использует CH-OH группу), 1 - with NAD+ or NADP+ as acceptor (в качестве акцепторов электронов использует НАД+ или НАДФ+), 25 - shikimate dehydrogenase (субстрат - ароматические аминокислоты);
    3. уравнение катализируемой реакции: shikimate + NADP+ = 3-dehydroshikimate + NADPH + H+;
    4. графическое изображение катализируемой реакции (картинка увеличивается при нажатии).

  2. Определите, в каких метаболических путях участвует изучаемый фермент.

    3. В документе UNIPROT с описанием заданного белка найдите имя локуса его гена.
    Откройте главную страничку БД KEGG и проведите поиск гена по названию его локуса (eco:b3281).

    Описание метаболических путей, ассоциированных с изучаемым геном:

    - eco00400 - Phenylalanine, tyrosine and tryptophan biosynthesis - биосинтез фенилаланина, тирозина и триптофана - карта;

    - eco01100 - Metabolic pathways - метаболический путь

  3. Найдите в KEGG структурные формулы L-аргинин и L-пролин.

  4. Найдите метаболический путь от одного заданного вещества к другому

    5. При поиске с условиями: (Reference pathway) C00062 red C00148 green. Было найдено 4 пути, в которых участвуют и аргинит, и пролин:

    - ko00970 Aminoacyl-tRNA biosynthesis

    - ko00330 Arginine and proline metabolism

    - ko02010 ABC transporters

    - ko01100 Metabolic pathways

     

    Выбранная цепочка ферментативных реакций:
    путь: метаболизм аргинина и пролина (4-ре стадии)
    цепочка: аргинин => пролин

    Данная цепочка включает в себя следующие ферменты: EC3.5.3.1, EC2.6.1.13, EC1.5.1.2.

    Причина выбора: на эту цепочку ссылаются в остальных путях и расписаны все стадии переходов от аргинина к пролину и обратно.

    карта

  5. Сравните метаболические пути у разных организмов

    6. Возможность выбранной цепочки ферментативных реакций в разных организмах с известными полными геномами.
    Организм Возможна ли цепочка реакций
    (да/нет/неизвестно)    		 Обоснование
    Escherichia coli K-12 MG1655 нет  отсутсвуют гены для двух ферментов (EC3.5.3.1, EC2.6.1.13)
    Archaeoglobus fulgidus  нет отсутсвуют все гены ферментов необходимые для данного пути
    Arabidopsis thaliana  да  присутствуют все ферменты, необходимые для осуществления цепочки реакций - карта
    Homo sapiens  да   присутствуют все ферменты, необходимые для осуществления цепочки реакций - карта

  6. Сравните ферменты из далеких организмов

    1. C помощью запроса: (([uniprot-ID:*_ARCFU] | [uniprot-ID:*_Human]) & [uniprot-ECNumber:1.1.1.37]) нашлось 10 ферментов. Среди них 9 человеческих и 1 архей. (При использовании маски к каждому пункту запроса добавляется звёздочка (*), которая увеличивает область запроса)
    2. В режиме SW_InterProMatches для просмотра находок было обнаружено, что все белки (и человеческие, и археи) имеют одинаковую структуру, состоящую из 2-х доменов (PF00056 и PF02866).
    3. Для выравнивания взяли UniProtKB:Q0QF37_HUMAN и UniProtKB:MDH_ARCFU. Причина: для археи это единственный найденный, а для человека он удовлетворяет условиям (самый длинный и самый гомологичный археевскому). Получили % совпадения: 24,5. (Выравнивание) .
    4. В поиске наиболее лучших ортологов участвовали UniProtKB:MDH_ARCFU и UniProtKB:MDHC_HUMAN (совпадение: 23,4% - выравнивание), т.к. дляUniProtKB:Q0QF37_HUMAN в описании не указан locus_tag.
      имена найденных ортологических генов имена соответствующих организмов % совпадения длина выравнивания
      ортологи afu:AF0855
      ldh (лактат дегидрогеназа) Lachancea thermotolerans CBS 6340 39,8 314
      ортологи hsa:4190
      glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase Thermofilum pendens Hrk 5 23,5 327

      Из-за того, что сравнивали ферменты далёких организмов, то процент идентичности низок, и при поиске наилучших ортологов находятся белки с немного отличающейся функцией, но при этом действие фермента остаётся - дегидрогеназы. Также остаётся одинаковой доменная структура: 2 домена - С-концевой и N-концевой.

    © 2010 Borisova Marina