Дополнительные упражнения

Классификация функций. Коды ферментов.

На главную страницу четвертого семестра

Дополнительные упражнения.

Характеристика фермента EC 6.1.1.10 с помощью специализированного ресурса Brenda.

Reaction catalyzed by Methionine-tRNA ligase (6.1.1.10)

На главной страничке специализированного ресурса Brenda был проведен поиск фермента 6.1.1.10 по его коду. Была получена 1 строчка, в которой можно было найти ссылки на схему ферментативной реакции, перечень всех последовательностей и полное описание. В данном упражнении необходимо было ответить на следующие вопросы:

Сколько всего ферментов с таким кодом описано в БД?
Какая субъединичная структура характерна для ферментов данного типа?
Какие бывают пострансляционные модификации у таких ферментов?
Какие болезни человека так или иначе связаны с данным ферментом?

Ответы на вопросы:

На страничке, которая отображает 1 строчку (см. выше), имеется ссылка: "amino acid sequences". Данная ссылка ведет на страничку, которая отображены все последовательности с функцией, описываемой кодом 6.1.1.10. Всего было найдено 259 последовательностей.
Если пойти по данной ссылке: " comprehensive online version", то можно найти полное описание данного фермента.Brenda на запрос о субъединичной структуре выводит список, в котором можно найти 28 записей. У трех организмов имеется информации о структуре, которая под вопросом. В списке 8 организмов, у которых фермент 6.1.1.10 является димером. Показано столько же организмов (8), у которых фермент 6.1.1.10 является мономером. У двух организмов (Mycobacterium smegmatis , Phaseolus aureus) фермент является тетрамером. У 6 организмов имеется другая информация о субединичной структуре фермента.
Информации о пострансляционных модификациях у таких ферментов не было найдено.
Информации о болезнях человека, которые так или иначе связаны с данным ферментов не было найдено.

Сравнение аннотаций функций в БД GOA у 3-х ферментов из далеких организмов. Сравнение этих аннотаций с аннотациями в UniProt.

Сравнение аннотаций функкций в БД GOA для организмов:SYMC_HUMAN (AC: P56192), SYM_ECOLI (AC: P00959), Q8NAB3_HUMAN (AC: Q8NAB3). На главной страничке БД GOA в страничку поиска по AC UniProt был введен запрос:P56192 & P00959 & Q8NAB3. Аннотации фермента в GO (для трех организмов).

	SYMC_HUMAN	SYM_ECOLI	Q8NAB3_HUMAN
Биологические процессы (Process).	трансляция, тРНК аминоацелирование для трасляции белка, метионил-тРНК аминоацелирование.	трансляция, тРНК аминоацелирование для трасляции, метионил-тРНК аминоацелирование.	0
Клеточные компоненты (Component).	растворимая фракция, цитоплазма	фракция мембраны, цитоплазма	0
Молекулярный механизм (Function).	связывание тРНК, связывание нуклеотидов, связывание РНК, аминоацил-тРНК-лигазная активность, метионин-тРНК-лигазная активность,связывание АТФ, лигазная активность	связывание тРНК, связывание нуклеотидов, связывание РНК, аминоацил-тРНК-лигазная активность, метионин-тРНК-лигазная активность, связывание белка, связывание АТФ, связывание ионов цинка, связывание ионов металла, лигазная активность	аминоацил-тРНК-лигазная активность, метионин-тРНК-лигазная активность

SYMC_HUMAN и SYM_ECOLI аннотированы хорошо, а вот Q8NAB3_HUMAN нет. По данным выше представленной таблицы SYMC_HUMAN и SYM_ECOLI необходимы для осуществления одних и тех же процессов (трансляция, тРНК аминоацелирование для трасляции, метионил-тРНК аминоацелирование). Для Q8NAB3_HUMAN по данному пункту записей. Общий клеточный компонент для SYMC_HUMAN и SYM_ECOLI - цитоплазма. Для Q8NAB3_HUMAN клеточного компонента не показано. Общими функциями фермента для всех трех организмов является аминоацил-тРНК-лигазная активность. Все различия можно посмотреть в таблице. Сравненений аннотаций в GO с аннотациями в UniProt. Запрос: ((([uniprot-AccNumber:Q8NAB3*] | [uniprot-AccNumber:P00959*]) | [uniprot-AccNumber:P56192*]) & [uniprot-DBxref_:GO*]) Аннотации фермента в UniProt.

	SYMC_HUMAN	SYM_ECOLI	Q8NAB3_HUMAN
Биологические процессы (Process).	нет записей	нет записей	нет записей
Клеточные компоненты (Component).	цитоплазма	фракция мембраны	нет записей
Молекулярный механизм (Function).	метионил-тРНК-лигазная активность	связывание белка	метионин-тРНК-лигазная активность

UniProt по сравнению с GO намного меньше информации о клеточных компонентах, в которых наход. данный фермент, и о молекулярных механизмах. UniProt не выдал никакой информации и биологических процессах.

Использование средств специализированного ресурса Brenda для сравнения cвойств 2-х ферментов из далеких организмов.

В БД Brenda было проведено сравнение 2-х ферментов из далеких организмов. Оптимум pH известен только для SYM_HUMAN (1 запись: Minimum - 7.5, Maximum - "-", 2 запись: Minimum - 7.8, Maximum - 8.2). Т.к. оптимум pH известен только для одного организма, сравнить не удалось. Активаторы были показаны тоже только для одного фермента - SYM_HUMAN (elongation factor EF-1alpha, additional information, polymerase I,rRNA, Spermine). А вот ингибиторы показаны для обоих ферментов. Для SYM_HUMAN: Actinomycin D, alpha-Amanitin, Cisplatin, RNase. Для SYM_ECOLI: (S)-2-amino-heptanoic acid, (S)-2-aminohex-5-enoic acid, (S)-2-aminohex-5-ynoic acid, 1,10-Phenanthroline, 2,2'-Dipyridyl, Adenosine, ester analogues of L-methionyl adenylate, hydroxamate analogues of L-methionyl adenylate, isovanilloid analogues of L-methionyl adenylate, L-6,6,6-trifluoronorleucine L-cis-alpha-crotylglycine, L-methionine hydroxamate, L-Norleucine, L-Norvaline, L-trans-alpha-crotylglycine, NH4+, Periodate-oxidized ATP, Periodate-oxidized tRNA, vanilloid analogues of L-methionyl adenylate. Никаких общих ингибиторов нет.