Добавил:
kiopkiopkiop18@yandex.ru Вовсе не секретарь, но почту проверяю Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2 курс / Биохимия / Иерархическая_классификация_гликозил_гидролаз_современное_состояние-1.ppt
Скачиваний:
1
Добавлен:
23.03.2024
Размер:
1.23 Mб
Скачать

Family GH36

Subfamily GH36A:

bacterial α-galactosidases: Azotobacter, Bacillus, Geobacillus, Bifidobacterium, Carnobacterium, Clostridium, Enterococcus, Erwinia, Escherichia, Geobacillus, Klebsiella, Lactobacillus, Lactococcus, Leuconostoc, Novosphingobium, Oenococcus, Pediococcus, Ruminococcus, Streptococcus, Streptomyces, Thermoanaerobacter, Treponema, Vibrio, and Yersinia

fungal α-galactosidases: Absidia, Aspergillus, Gibberella, Penicillium, and Trichoderma

Subfamily GH36B:

– bacterial α-galactosidases: Burkholderia, Leptospira, Streptomyces, Thermotoga, Thermus, and Vibrio

Subfamily GH36C:

plant alkaline α-galactosidases or seed imbibition proteins: Arabidopsis, Brassica, Cicer, Cucumis, Hordeum, Lycopersicon, Malus, Oryza, and Persea

plant α-galactosyltransferases: Alonsoa, Arabidopsis, Cucumis, Medicago, Oryza, Pisum, Stachys, and Vigna

fungal ORFs: Aspergillus, Coccidioides, Cryptococcus, Gibberella, Magnaporthe, Neurospora, and Ustilago

ORF from Toxoplasma gondii

α-galactosidase from Bifidobacterium breve

bacterial ORFs: Bifidobacterium longum, Bacteroides fragilis, and Bacteroides thetaiotaomicron

ORFs from Sulfolobus solfataricus and Sulfolobus tokodaii

Subfamily GH36D:

α-N-acetylgalactosaminidase from Clostridium perfringens

bacterial ORFs: Aeromonas, Clostridium, Escherichia, Photorhabdus, and Streptococcus

Четыре консервативные участка в белках α-галактозидазного суперсемейства, содержащие остатки Asp

MEL1_YEAST

65

GYKYIILDDCWS

141

NRVDYLKYDNCY

204

WRMSGDV

258

WNDLDNL

AGAL_PHAVU

106

GYQYINIDDCWG

184

WGIDYLKYDNCE

242

WRTTGDI

274

WNDPDML

NAGA_HUMAN

71

GYTYLNIDDCWI

148

WKVDMLKLDGCF

212

WRNYDDI

248

WNDPDML

AGL1_BIFLO

48

GWDTLVIDIDWY

178

WGLDFLKVDDMQ

240

WRISDDL

272

WADADMV

AGL3_HYPJE

234

GYDLCSLDSGWQ

339

WGVDMLKLDFLT

407

MRTDQDL

451

YPDMDAL

IMD_ARTGO

100

GYDIACTD-GWI

219

LGVPYLRIDFLS

290

VRINADA

338

ILDGDFM

AGAL_LACPL

367

GIEMFVLDDGWF

478

VPIDYIKWDMNR

551

QSWPSDN

584

GTSPDEL

AGL2_HYPJE

375

GIKLFVLDDGWF

496

ASISYVKWDNNR

561

HIWTSDD

594

SAVPNGQ

AGL7_ASPFU

413

GAGYFVIDAGWY

524

YGVGYFKFDYNI

595

LQSSSDQ

626

WAYPQPA

AGAL_THEMA

213

PFEVFQIDDAYE

319

MGYRYFKIDFLF

382

MRIGPDT

423

LNDPDCL

AGAL_VIBPA

227

DLEWVLLDDGYQ

341

WGVELFKLDANY

404

MRVSDDV

436

QIDPDCA

AGL3_STRCO

329

GLKWAVLDDGWQ

438

WGYEGLKIDGQH

512

QYPSSDP

540

SYSGDHV

AGAL_SULSO

256

RLNWVIIDDGWQ

360

RDFDLVKVDNQW

421

MRNSIDY

454

YPDYDMF

AGAL_BIFBR

339

PVSWVLIDDGWS

458

AGVDFVKVDSQS

523

TRTSDDF

556

HCDWDMF

GALT_VIGAN

251

APRFVVIDDGWQ

476

TGVTGVKIDVIH

544

GRVGDDF

585

QPDWDMF

NAGA_CLOPE

253

TLDAFVVDDGWA

355

YDISYWKIDGML

429

IQTSQDV

 

...

ORF1_CLOPE

515

PIDSYVVDDGWH

634

FDIDYWKLDGFA

715

IQNSQDT

 

...

ORF1_ECOLI

297

ALDAFLLDDGWD

393

EHITSFKLDGMG

458

WRQGDDI

 

...

ORF2_CLOPE

112

PKGIIMIDDGWS

220

YGVDGFKFDAGD

286

HSWEYNG

344

ALMPMMQ

XYLQ_LACPE

297

PLDVFHFDCFWQ

406

MGVDSFKTDFGE

474

IQYTGAA

534

LLSSHSR

XYLS_SULSO

250

PLDVIVLDWRYW

345

LGIDAYWLDASE

423

ISWSGDV

483

TFCPILR

LYAG_HUMAN

397

PLDVQWNDLDYM

510

VPFDGMWIDMNE

611

GHWTGDV

666

AFYPFMR

GH27

GH36A

GH36B

GH36C

GH36D

GH31

Нуклеофил

Донор H+

Филогенетическое древо α-галактозидазного суперсемейства

 

 

XYLS SULSO

89

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL2 BACTQ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GH27

 

AGLU ACIAC

38

59

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SUIS HUMANc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL PORGI

 

SUIS HUMANn

55

 

72

 

 

86

 

 

 

 

16

 

AGAL SACER

 

 

LYAG HUMAN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL PSEFL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

 

XYLQ LACPE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

AGAL MICDE

 

 

 

77

 

 

 

 

 

 

 

ORF1 THEMA

 

 

 

 

 

 

 

MEL2 ARATH

 

40

 

69

 

 

 

 

61

 

 

ORF1 BACHA

70

 

 

 

 

 

 

 

100

 

AGAL CYATE

YICI ECOLI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL PHAVU

 

42

 

 

 

 

 

5

 

 

AGL1 STRCO

 

ORF1 CLOAC

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GH31

 

 

 

ORF1 CHLAU

 

43

 

7

5

16

 

AGL2 ASPFU

 

 

 

 

ORF2 CLOPE

36

25

 

6

67

 

AGAL FIBSU

 

ORF1 MOUSE

 

80

 

 

 

 

AGAL CLOJO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ORF1 DROME

 

 

 

 

 

 

 

33

AGLB ASPNG

 

 

 

 

ORF1 AERHY

93

 

 

 

 

 

MEL1 YEAST

GH36D

 

ORF1 ECOLI

 

 

 

21

 

27

 

MELA PHACH

 

92

98

30

 

 

 

 

ORF1 STRPN

 

 

 

 

 

 

98

NAGA ACRSP

 

 

 

NAGA CLOPE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGLA ASPNG

 

 

ORF1 CLOPE

 

39

 

 

 

84

 

 

48

 

MEL1 CAEEL

 

 

 

AGL3 STRCO

 

 

 

 

46

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

80

 

MEL1 DROME

 

 

 

 

AGL2 STRCO

 

24

 

7

 

 

 

 

NAGA HUMAN

GH36B

 

AGAL THETH

 

 

57

 

 

 

 

 

 

56

AGAL HUMAN

 

 

72

 

 

 

 

100

 

 

 

AGAL THEMA

 

 

 

 

 

 

AGL2 BACFR

 

 

 

AGAL THET2

77

37

 

 

 

 

AGL3 BACFR

 

 

 

 

 

 

 

20

 

12

 

 

 

 

 

AGAL LEPIN

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

AGL1 BACFR

 

 

 

 

AGAL VIBCH

99

 

 

 

AGL3 HYPJE

 

 

 

 

 

 

AGAL VIBPA

 

 

72

 

 

IMD ARTGO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGA2 PEDPE

 

 

 

 

39

 

 

94

 

MEL4 ARATH

 

 

 

AGA1 PEDPE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MEL5 ORYSA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49

 

 

 

 

AGAL LACPL

39

49

 

 

 

 

 

 

47

AGL1 BIFLO

 

AGAL STRMU

40

 

 

 

 

 

 

 

62

 

AGAL BACHA

 

 

 

86

 

 

 

 

 

 

 

AGL2 RUMAL

54

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL1 RUMAL

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL SULTO

 

 

AGL5 BACFR

 

94

 

 

21

 

 

 

93

 

GH36C

 

 

 

 

79

39

 

89

 

AGAL BIFBR

 

 

AGLC ASPNG

 

 

 

76

 

 

AGL6 BACFR

AGL6 ASPFU

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL SULSO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL4 BACFR

 

 

 

AGL2 HYPJE

69

 

 

 

65

36

 

 

 

 

ORF2 ARATH

 

 

 

 

 

 

 

45

 

 

 

 

AGAL ABSCO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STAS PISSA

 

 

 

 

31

 

 

 

 

 

 

67

 

 

 

 

AGL2 BIFLO

51

 

 

 

 

 

94

 

 

GALT VIGAN

 

 

 

RAFA ECOLI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GH36A

 

 

 

 

 

 

 

 

58

ORF1 ARATH

 

 

AGL7 ASPFU

 

 

 

 

 

 

 

 

SIP HORVU

 

 

 

 

AGL3 RUMAL

 

99

 

 

 

 

53

 

SIP CICAR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL SULSO

 

 

ORF1 NEUCR

 

GH36C

 

 

995

670

AGL5 BACTH

 

 

 

 

519

 

 

AGAL BIFBR

AGA1 CUCME

 

 

 

Филогенетическое древо

 

 

623

 

713

 

 

 

 

 

 

 

 

 

STAS STAAF

 

 

 

 

 

532

AGL4 STRAV

 

 

AGL8 ASPNI

 

 

 

 

 

семейства GH27

879

IMD ARTGO

 

27c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

410

 

983

 

 

AGL3 HYPJE

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

999

 

 

MEL4 ARATH

 

 

27b

 

 

 

 

 

 

 

MEL5 ORYSA

 

 

 

 

 

 

 

903

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL1 BIFLO AGAL BACHA

 

 

 

 

 

905

 

 

 

 

 

 

 

 

 

862

AGL1 RUMAL

 

 

 

 

 

 

AGL3 STRAV

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL3 BACFR

 

 

 

 

 

 

 

 

988

 

 

AGL4 BACTH

 

 

 

 

 

513

 

 

996

 

 

 

 

 

 

 

AGL5 BACTH

 

AGL3 BACTH

 

 

 

 

 

 

721

 

NAGA ACRSP

 

 

 

 

 

 

 

 

993

 

AGL4 ASPFU

 

 

 

 

 

616

 

 

999

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL2 DICDI

 

AGLA ASPNG

 

 

 

 

 

372

 

525

AGAL HUMAN

 

 

 

 

 

 

996

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

479

 

MEL1 CAEEL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

794

NAGA HUMAN

 

 

 

265

 

 

 

AGL1 STRAV

 

MEL1 DROME

 

 

 

906

 

AGL2 STRAV

 

 

 

 

 

124

 

 

 

1000

 

AGL1 STRCO

 

 

 

 

 

 

 

998

 

AGAL MICDE

 

 

 

 

 

 

378

 

 

AGAL PSEFL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGAL SACER

 

 

 

 

 

 

 

 

479

 

 

 

 

 

 

 

 

 

376

 

AGAL FIBSU

 

 

 

 

 

 

57

 

 

 

AGAL CLOJO

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL1 DICDI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

265

 

 

MEL6 ORYSA

 

 

 

 

 

 

 

 

990

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

767

MEL2 ORYSA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MEL1 ORYSA

 

 

 

 

 

103

 

 

AGAL PORGI

 

 

 

27a

 

580

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

AGL1 BACFR

 

 

 

 

 

 

 

973

AGL1 BACTH

 

 

 

 

76

 

 

AGL2 BACTH

 

 

AGL2 BACFR

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL2 ASPNI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

827

 

 

AGL2 ASPFU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

143

 

 

 

689

AGL1 USTMA

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

885

AGL2 GIBZE

AGL3 ASPFU

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL3 ASPNI

 

 

 

466

 

 

 

 

MELA PHACH

 

 

 

 

 

 

975

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

386

MEL1 UMBVI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MEL1 SCHPO

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL1 ASPFU

 

 

 

 

 

 

342

 

 

515

MEL5 YEAST

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1000

 

 

MEL1 SACKL

 

 

 

 

 

 

MEL2 UMBVI

 

 

 

 

 

 

 

 

374

 

 

 

 

 

 

 

 

 

421

 

AGL1 GIBZE AGL1 HYPJE

 

 

 

1000

 

 

 

 

 

 

994

866

AGL1 PENPU

AGL5 ASPNI

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

987

554

 

AGL1 PENSIAGLB ASPNG

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

814

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

AGL5 ASPFU

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Family

GH27

GH31

GH36A

GH36B

GH36C

GH36D

 

 

 

 

 

 

 

Clan

GH-D

None

GH-D

GH-D

GH-D

GH-D

 

 

 

 

 

 

 

COG / KOG

KOG2366

COG1501

COG3345

COG3345

None

None

 

 

KOG1065

 

 

 

 

Known enzymatic

EC 2.4.1.x

EC 3.2.1.3

EC 3.2.1.22

EC 3.2.1.22

EC 2.4.1.67

EC 3.2.1.49

activities

EC 3.2.1.22

EC 3.2.1.10

 

 

EC 2.4.1.82

 

 

EC 3.2.1.49

EC 3.2.1.20

 

 

EC 3.2.1.22

 

 

EC 3.2.1.94

EC 3.2.1.48

 

 

 

 

 

 

EC 4.2.2.13

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Molecular mechanism

Retaining

Retaining

Retaining

Not known

Not known

Not known

 

 

 

 

 

 

 

Origin

Eukaryota:

Eukaryota:

Eukaryota:

Eubacteria:

Eukaryota:

Eubacteria:

 

Alveolata

Alveolata

Fungi

Actinobacteria

Alveolata

Firmicutes

 

Fungi

Fungi

Eubacteria:

Proteobacteria

Fungi

Proteobacteria

 

Metazoa

Metazoa

Actinobacteria

Spirochaetes

Viridiplantae

 

 

Mycetozoa

Mycetozoa

Bacteroidetes

Thermotogales

Eubacteria:

 

 

Viridiplantae

Rhodophyta

Firmicutes

Thermus

Actinobacteria

 

 

Eubacteria:

Viridiplantae

Proteobacteria

 

Bacteroidetes

 

 

Actinobacteria

Eubacteria:

Spirochaetes

 

Archaea:

 

 

Bacteroidetes

Actinobacteria

 

 

Crenarchaeota

 

 

Fibrobacteres

Bacteroidetes

 

 

 

 

 

Firmicutes

Cyanobacteria

 

 

 

 

 

Proteobacteria

Firmicutes

 

 

 

 

 

 

Proteobacteria

 

 

 

 

 

 

Spirochaetes

 

 

 

 

 

 

Thermotogales

 

 

 

 

 

 

Archaea:

 

 

 

 

 

 

Crenarchaeota

 

 

 

 

 

 

Euryarchaeota

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rigden DJ. Iterative database searches demonstrate that glycoside hydrolase families 27, 31, 36, and 66 share a common evolutionary origin with family 13. FEBS Lett. 2002, 523(1-3):17 22.

GH-H

GH-D

кланы

(β/α)8-barrel-type retaining α D-glycopyranosidase families

α galactosidase superfamily

α glucosidase superfamily

– [EC 3.2.1.22]

– [EC 3.2.1.49]

– [EC 3.2.1.20]

? – ORF

 

GH27

GH27a

 

 

 

GH36A

GH27b

 

 

clan GH-D

GH36B

GH27c

 

 

GH36

GH36C

GH97a

 

 

 

GH36D

GH97b

 

 

 

GH31

GH97c

 

 

 

GH97

GH97d

 

GH97e

 

 

 

COG1649 ?

COG0296

 

 

 

GH13

COG0366

 

 

clan GH-H

GH70

COG1523

 

 

 

GH77

COG3280

 

 

 

GH38

family II

?

 

GH57

 

 

family III

 

 

?

GH66

 

?

?

?

?

?

Родственные связи (β/α)8 гликозидаз (Nagano et al., 2001)

Nagano N, Porter CT, Thornton JM. The (β/α)8 glycosidases: sequence and structure analyses suggest distant evolutionary relationships. Protein Eng. 2001, 14(11):845-855.

кланы:

 

GH-H

 

GH-A

?

GH-K

 

 

 

 

 

 

 

Объединение семейств гликозидаз в кланы

Клан

Семейства (GH)

Оптическая конфигурация

Трёхмерная структура

 

 

 

 

GH-A

1, 2, 5, 10, 17, 26, 30, 35, 39,

сохраняется (экв.)

(β/ )8

 

42, 50, 51, 53, 59, 72, 79, 86

 

 

GH-B

7, 16

сохраняется (экв.)

β-jelly roll

 

 

 

 

GH-C

11, 12

сохраняется (экв.)

β-jelly roll

 

 

 

 

GH-D

27, 36

сохраняется (акс.)

(β/ )8

 

 

 

 

GH-E

33, 34, 83

сохраняется (экв.)

6-fold β-propeller

 

 

 

 

GH-F

43, 62

меняется (экв.)

5-fold β-propeller

 

 

 

 

GH-G

37, 63

меняется (акс.)

неизвестна

 

 

 

 

GH-H

13, 70, 77

сохраняется (акс.)

(β/ )8

 

 

 

 

GH-I

24, 46, 80

меняется (экв.)

 

 

 

 

GH-J

32, 68

сохраняется (β фуранозид)

5-fold β-propeller

 

 

 

 

GH-K

18, 20

сохраняется (экв.)

(β/ )8

 

 

 

 

GH-L

15, 65

меняется (акс.)

( / )6

 

 

 

 

GH-M

8, 48

меняется (экв.)

( / )6

 

 

 

 

GH-N

28, 49

меняется (акс.)

(β)3-solenoid

 

 

 

 

Объединение семейств гликозидаз в кланы

Клан

Семейства (GH)

Оптическая конфигурация

Трёхмерная структура

 

 

 

 

 

 

GH-A

1, 2, 5, 10, 17, 26, 30, 35, 39,

сохраняется (экв.)

(β/ )8

 

 

42, 50, 51, 53, 59, 72, 79, 86

 

 

 

 

GH-B

7, 16

сохраняется (экв.)

 

β-jelly roll

Strohmeier

GH-C

11, 12

сохраняется (экв.)

 

β-jelly roll

et al. (2004)

 

 

GH-D

27, 36

сохраняется (акс.)

(β/ )8

 

 

 

 

 

 

 

GH-E

33, 34, 83

сохраняется (экв.)

6-fold β-propeller

 

 

 

 

 

 

 

GH-F

43, 62

меняется (экв.)

5-fold β-propeller

 

 

 

 

 

 

 

GH-G

37, 63

меняется (акс.)

неизвестна

 

 

 

 

 

 

 

GH-H

13, 70, 77

сохраняется (акс.)

(β/ )8

 

 

 

 

 

 

 

GH-I

24, 46, 80

меняется (экв.)

 

 

 

 

 

 

 

GH-J

32, 68

сохраняется (β фуранозид)

5-fold β-propeller

 

 

 

 

 

 

 

GH-K

18, 20

сохраняется (экв.)

 

(β/ )8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GH-L

15, 65

меняется (акс.)

 

( / )6

?

 

 

 

 

 

 

 

 

GH-M

8, 48

меняется (экв.)

 

( / )6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

GH-N

28, 49

меняется (акс.)

(β)3-solenoid