Enzyme classification - biochimiero.files.wordpress.com · Clasificarea enzimelor Shewale ......

Clasificarea enzimelor

Shewale – Enzyme everywere - 1996

Enzyme classification

Baze de date generale

Baze de date specifice

Baze de date pentru enzime

General databases

Database for special enzymes classes

Available enzyme databases

Enzyme Commission / International Union for Biochemistry and

Molecular Biology (IUBMB)

Comisia de Enzimologie /Uniunea Internațională de Biochimie și

Biologie Moleculară (IUBMB)

http://www.enzyme-database.org/

Bazele de date generale

ExplorEnz

General enzyme databases



Raportare de enzime necatalogate → a sugereza modificări

To report not classified enzymes → requesting changes


ExplorEnz


Conținutul din ExplorEnz apare și pe pagina de web a

IUBMB / secțiunea nomenclatura enzimelor

The content of the ExplorEnz is also displayed on

IUBMB webpage on Enzyme Nomenclature

https://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/

o rules for naming enzymes

o nomenclature of biochemical molecules


UniProt https://www.uniprot.org

SIB-ENZYME conectează nomenclatura cu secvența (UNIPROT)

SIB-ENZYME connects the nomenclature with sequence (UNIPROT)


SIB Swiss Institute of Bioinformatics

Compresive catalog of protein sequence/ functional annotation

It has four components

UniProt Knowledgebase (UniProtKB)

UniProt Archive (UniParc)

UniProt Reference Clusters (UniRef)

UniProt Metagenomic and Environmental Sequences

(UniMES)


https://enzyme.expasy.org/



http://www.ebi.ac.uk/intenz/

IntEnz – Integrated relational Enzyme database (nomenclatura)


Contain enzyme data – enzyme name / reaction – NC- IUBMB


IntEnz General enzyme databases

Some enzyme data

ChEBI

ChEBI – dictionary of Chemical

Compound of Biological Interest

Hosted by EBI

European Bioinformatics Institute

ChEBI provide links to protein

sequences (UniProt)


http://www.brenda-enzymes.org/index.php

BRENDA

Enzyme-Fuctional databases

o clasificare și nomenclatură


BRENDA - gamă largă de

proprietăți enzimatice

o reacții și specificitate

(substrate naturale/artificiale)


o classification și nomenclature

BRENDA – full range of

enzyme properties

o reactions și specificiy

(natural / artificial substrates)

Inhibitori, cofactori,

ioni metalici, activatori

Inhibitors, cofactors,

metal ions, activators

o Posedă un dictionar pentru

liganzi Chemical Identifier

(INChI)

o Equipped with a thesaurus for

ligand names

Chemical Identifier (INChI)

o Compuși care

interacționează (grafic)

o Compounds interacting

(graphical representations)


BRENDA - gamă largă de

proprietăți enzimatice

o izolarea și prepararea

organism, tesut sau

localizare celulară

o fiecare intrare

referințe bibliografice


o structura enzimelor

o parametri funcționali

o informații legate de

organismul din care provin

TaxTree explorer

o Functional parameters

o organism-related

informations

TaxTree explorer

BRENDA – full range of

enzyme properties

o isolation and preparation

source of enzyme

organism, the tissue,

subcellular localization

o enzyme structure

o Each entry linked with

literature refereces


o aplicații și inginerie

o enzimele - responsabile

pentru anumite boli


o application and engineering

o Enzyme – disease relationships

Două baze complementare

AMENDA

FRENDA

Two supplements to BRENDA

AMENDA

(Automatic Mining of ENzyme DAta)

FRENDA

(Full Reference ENzyme DAta)

Extrase din PubMed

Abstacte

Extracted from PubMed abstract

(US National Library of Medicine)


KEGG - gamă largă de proprietăți enzimatice


KEGG (Kyoto Encyclopedia of Gene and Genomes)

Informații despre enzime - parte a bazei de date LIGAND

Enzyme information is stored as a part of the LIGAND database

Conține Consisting of

compusi compound

medicamente drug

glicani glycan

reactii reaction

Interactiuni reactanti Rpair (reactant

pair alignment)

enzime enzymes



KEGG – mentinuta de

Kanehisa Laboratories in the Bioinformatics Center of Kyoto

și de Human Genom Center of the University of Tokyo

KEGG – developed and mantained by

Kanehisa Laboratories in the Bioinformatics Center

of Kyoto and the Human Genom Center of the

University of Tokyo

Date

Nomenclatura

Substrate

Produsi

Reactii

Nume de gene

Structura metaboliti

Diagrame reactie

Căi metabolice

Data comprise

Nomenclature

Substrates

Products

Reactions

Gene names

Chemical structure of metabolites

Reactions diagrams

Metabolic pathways

Baze de date specializate pentru unele enzime

Special Enzyme Databases

MEROPS (https://www.ebi.ac.uk/merops/)

Baza de date pentru peptidaze

(proteaze, proteinaze sau

enzime proteolitice)

Resourse for peptidase

(proteases, proteinases or

proteolytic enzymes)

ClasificareaCompararea secvențelor

(proteolitic / de legare inhibitor)

The ClassificationSequence comparisons

Domains (peptidase / inhibitor

unit)

O proteină a cărei secvență

este cunoscută și care este

caracterizată biochimicreprezentativă

A proteine that has been

sequenced and characterized

biochemically Representative (“holotype”)




Secvențele

Variante ale secv.

reprezentativeSpecii proteice

All sequences

Variants of holotype“Protein species”

Secvențele proteice

asemănătoare statisticFamilie

The sequences of statistically

related protein species“Family”

Familia

3D asemănătoare

str. primară situs activ similarăascendent comun → Clan

Family

similar 3D structure

active site residues same ordercommon ancestor → “Clan”



MEROPS

Descrierea specificității

pentru substratPeptidaze cu > 10 scindări

O prezentare a preferințelor

si de clivare

The substrate specificity Any peptidase with > 10 cleavages

A display – the amino acids

preferred at its substrate binding

sites

Aminoacizii

Verde polari

Rosu acizi

Albastru bazici

Negri nepolari

Amino acids

green polar

red acidic

blu basic

black hydrophobic

Baze de date cu enzime specializate

MEROPS – specificitate de clivare cleavage specificity

aminopeptidase A

(Homo sapiens)

Ectoenzimă

degradează

angiotensina II

Dostal, D.E. Baker, K. M.

Circulation Research.

1999;85:643-650


Ectoenzyme

degrades

angiotensin II


MEROPS

substrate

cu relevanță fiziologică (P)

sau nu (N)

substrate sintetice (S)


MEROPS

artificial (S) substrate

pathologicaly relevant (P)

or not (N)



MetaCyc (https://metacyc.org)


metabolismul

moleculelor

de dimensiuni mici

conține căi metabolice

(microbiane sau

vegetale)

dovedite experimental

informații - enzimele ce

asistă anumite reacții




MetaCyc – căutare după cod



Search by EC number / names

orz

barley (Hordeum vulgare)

Enzima-marker pt dezvoltarea

embrionară a semințelor de grâu

(în decursul germinației)

The enzyme serves as a marker

of embryonic development

in germinating wheat grains

https://metacyc.org/META/NEW-IMAGE?type=ORGANISM&object=TAX-4513



MetaCyc



Diagramă grafică

a reacției

A graphycal

reaction diagram



REBASE (http://rebase.neb.com/rebase/rebadvsearch.html)



enzimele de restricție

ADN metiltransferazele

proteinele înrudite Procesele biologice de restricție-

modificare

restriction enzymes

DNA methyl transferases

related proteinsRestriction-modification process

Informații bibliografice situsurilor de recunoaștere

de legare

disponibilitatea comercială

sensibilitatea la metilare,

cristalizarea

secvențelor acestora

Referenced informationrecognition and cleavage sites

commercial availability

methylation sensitivity

crystal data

sequence data



REBASE







REBASE

Date cinetice Kinetic data

http://www.cazy.org/CAZY – Carbohydrate-Active enZYme Database





familii de “module” enzimatice

legare carbohidrațilorFormare/modificare/clivare

legături glicozidice

Glicozil transferaze

Formare de di-, oligo- sau

polizaharide

Families of structurally related

catalytic and carbohydrate-

binding modulesDegrade/modify/create new glycosidic

bonds

Glycosyl transferase (EC 2.4.a.b.)

https://www.sbhsciences.com/

CAZY





CAZY





Alte clase

de enzime Liaze

esteraze

Enzime active la

carbohidrați

identificarea in genom





CAZYpedia http://www.cazypedia.org/

http://bioinf.man.ac.uk/phosphabase/index.html

PhosphaBase (PhB) – baza de date pentru fosfataze





T. Igawa, International journal of urology, 2017

DOI:10.1111/iju.13197aria





resorufin-based substrates

protein tyrosine phosphatase (PTP)

activity in vitro and in living cells

acidic and neutral pH.

Substrate pe bază de resorufin

protein tirozin fosfataze (PTP)

activitatea in vitro și in vivo

pH acid / neutru

Biswa et. al, Chemical Communication, 14, 2017

PhosphaBase (PhB) – baza de date pentru fosfataze





DEPOD – baza de date pentru fosfataze umane

http://depod.bioss.uni-freiburg.de/



Enzyme-Fuctional databasesSpecial Enzyme Databases

The human EPhOsphorylation Dtabase

DEPOD





Substrate experimentale

testate

Proteic and nonproteic

substrates

Metabolic

Pathway

KEGG

Cai

metabolice

http://www0.nih.go.jp/mirror/Kinases/

PKR – the Protein Kinase Resource (old)





3000 de gene pentru kinaze

genomul uman





3,000 protein kinase genes

in human genomes

Funcțiile

Evoluțiile

diversitatea

Factori

comportarea

celulară

“kinome”

function

evolutiondi

versity

key

controlers

cell

behavior

kinome

https://randr.nist.gov/enzyme/Default.aspx

TECRDB

The Thermodynamics of Enzyme-catalyzed Reactions Database





TECRDB





TECRDB





cod

EC

metoda

tamponul

reactia

Enzima

cofactorul

ID

EC

method

buffer

reaction

enzyme

cofactor


http://enzymefunction.org/projects

EFI (Enzyme Function Initiative)

Scindarea legaturilor peptidice din lanturile proteinelor (enzimelor)

2. Caracterizarea enzimei3.2. Determinarea structurii primare

Proteaza Natura legaturii peptidice clivate

N-terminal -----XYZ----------C-terminal

X Y Z

Tripsina

Clostripaina

Chimotripsina

Elastaza

Papaina

Endoproteaza Glu-C

Pepsina

-

-

-

-

Phe

-

-

Lys, Arg

Arg

Trp, Tyr, Phe

Leu, Met, Ala

Lys

Glu, Asp

Phe

-

-

-

-

Leu si Trp

-

Phe, Trp, Tyr

CLASA Caracteristici inhibitor exemple functia

Serin proteaze situsul activ fluorofosfat tripsina digestia

H57, D102, S195 trombina coagulare sange

plasmina scindare cheaguri

subtilisina digestia

Cistein proteaze situsul activ iodoacetat papaina digestia

C25, H159, N175 strept. proteinaza digestia

catepsin B digestia

Acid proteaze pH optim acid diazocetone pepsina digestia

D32, D215 chimozina coagulare lapte

Metaloproteaze Zn2+, E270 o-phenanthroline carboxipeptidazele digestia

Zn2+, Ca2+ o-phenanthroline termolizina digestia

E143, H231

Scindarea legaturilor peptidice din lanturile proteinelor (enzimelor)


Tripsina-scindeaza la legaturile peptidice Lys/Arg


Exemplu de proteaze

Scindarea metioninei


Scindare chimica

Enzima

puraReactii de

clivare

Etapa 1 Amestec de

fragmenteSepararea

fragmentelor

Etapa 2 Fragmente

purificate

Etapa 3

secventierea

Set de

secvente

individuale

Etapa 4

-clivarea

alternativa;

-separarea si

secventiereaSecventa

completa


Amestec

complexProteoliza

PeptideSepararea

fragmentelor

HPLC Fragmente

purificate

LC-MS/MS

Izolare

peptidaFragmentare

(Spectru de masa)

Tripsina

Baza de date

Secvente

Complete


Pehr Edman

1972-secventa

fibrinogenului

Structura

primara

Mw

Localizare AA

Identificarea de parti functionale

Fosfolipaza A2 ALWQF

interacțiuni cu substratul nepolar

Stabilirea unor relatii de evolutie


Determinarea pI

Structuri 3D determinate experimental http://www.rcsb.org/pdb/

Baze de date pentru proteine/enzime

http://www.expasy.org/proteomics

http://www.uniprot.org/ (pir.georgetown.edu)

http://www.nextprot.org/ Proteine umane

http://string-db.org/ Interactiuni dintre proteine

NCBI http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed

Cea mai mare baza de date

5 milioane proteine

Expert Protein Analysis System ExPASy

Enzyme classification - biochimiero.files.wordpress.com · Clasificarea enzimelor Shewale ......

Documents

Transcript of Enzyme classification - biochimiero.files.wordpress.com · Clasificarea enzimelor Shewale ......