Ферменты и метаболические пути.

1. Значение кода заданного фермента.

На странице БД UNIPROT с описанеи белка BIOB_ECOLI был найден ЕС код фермента - 2.8.1.6

               EC 2 Transferases - Трансферазы
                 EC 2.8 Transferring sulfur-containing groups - пернос сульфированных групп 
                   EC 2.8.1 Sulfurtransferases - сульфотрансферазы
                     EC 2.8.1.6 biotin synthase - биотин синтетаза
           

Уравнение катализируемой реакции:
Reaction: dethiobiotin + sulfur + 2 S-adenosyl-L-methionine = biotin + 2 L-methionine + 2 5'-deoxyadenosine
Графическое описние:

2. Метаболические пути, в которых участвует фермент биотин синтетаза.

На странице UNIPROT белка BIOB_ECOLI было дано звание локуса гена белка b0775. Запрос по KEGG дал два результата:
eco00780 Biotin metabolism/ метаболизм биотина
eco01100 Metabolic pathways / метаболические пути

Карта метаболического пути биотина.

3. Cтруктурные формулы гуанина и инозина.

4. Метаболический путь от гуанина к инозину.

Выбранная цепочка ферментативных реакций:
путь: метаболизм пурина
цепочка: гуанин > инозин
Карта данного метаболического пути представлена на картинке по данной ссылке. Выбранный путь, отмеченный на карте самый короткий. Процесс направлен от гуанина (красный) к инозину (зеленый). промежуточные вещества, а это - С00387/ гуанозин; С00144/ GMP; C00130 IMP, - отмечены желтым. Но если посмотреть внимательнее, то есть реакция, которая ведет сразу от гуанина к GMP.

5. Сравнение метаболических путей у разных организмов.

C00242/ гуанин/ guanine
C00294/ инозин/ inosine

Возможность выбранной цепочки ферментативных реакций в разных организмах с известными полными геномами.

Организм	Возможна ли цепочка реакций (да/нет/неизвестно)	Обоснование
Taeniopygia guttata (zebra finch)	да карта	присутствуют все ферменты, необходимые для осуществления цепочки реакций
Gallus gallus (chicken)	да карта	присутствуют все ферменты, необходимые для осуществления цепочки реакций, но в отличие от человека, нет фермента, который осщуствляет реакцию превращения гуанина в гуанозин, поэтому в данном случае путь идет сразу через синтез GMP из гуанина.
Homo sapiens	да карта	присутствуют все ферменты, необходимые для осуществления цепочки реакций

Сравните ферменты из далеких организмов.

1. Запрос в SRS для нахождения ферментов с заданным одинаковым EC кодом и человека и у архей:
([uniprot-ECNumber:4.3.2.2] & ([uniprot-ID:*_human] | [uniprot-ID:*_arcfu]))
Данный запрос выдал два результата PUR8_ARCFU и PUR8_HUMAN.
2. Pfam нашел в обоих белках два одинаковых домена:
Lyase 1, N-terminal - домент, отнощясийся к классу лиаз и для которого субстратом является фумарат(интермедиат в цикле Кребса). Содержит консервативную последовательность вокруг метианина, который, как полагается, играет ключевую роль в каталитической способности этого класса ферментов.
Adenylosuccinate lyase C-terminal metazoa/fungi - катализирует две ступени синтеза пуриновых нуклеотидов, а так же синтез AMP.
3. Поиск белков ортологов.
Для человеческого белка PUR8_HUMAN название гена ADSL.
Ближайший ортолог среди архей - Pyrococcus abyssi:
Название гена: purB
Процент идентичности: 0.300
Перекрытие последовательностей: 450

Для белка архей PUR8_ARCFU Ближайший ортолог среди архей - Aspergillus niger:
Название гена: An01g02970
Процент идентичности: 0.324
Перекрытие последовательностей: 477

Ближайший ортолог среди эукариотических организмов для PUR8_ARCFU находится в грибах, хотя для человеческого белка PUR8_HUMAN существуют белки-ортологи среди архей. Хоть в последнем случае прцент идентичности небольшой, но для таких далеких друг от друга организмов, он все равно является существенным. Видимо, домены, находящиеся в этих белках, а точнее, их функция, достаточно важны, чтобы присутствовать одновременно и в человеке и в археях.