Wie man eine stöchiometrische Matrix für einen Teil des Pentosephosphatwegs schreibt

Vielleicht ist das mehr Bioingenieurwesen als Biologie, aber ich habe keine solche Gruppe gefunden.

Also ich habe folgendes Foto:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Und ich wurde gebeten, Folgendes für das Netzwerk innerhalb des roten Bereichs zu tun.
1) Schreiben Sie die stöchiometrische Matrix für das Netzwerk
2) Zeichnen Sie eine Pfadkarte für das Netzwerk
3) Zeichnen Sie primäre Metabolitenkonnektivitätskarten
4) Schreiben Sie die Massenbilanzgleichungen für primäre Metaboliten

Ich weiß, dass für den ersten die Spalten die stattfindenden Reaktionen und die Linien die "Chemikalien" sind. Sollten die Markierungen auf den Spalten die gleichen sein wie die Zahlen, die auf jeder Reaktion stehen? (wie "3.1.1.31") Fast jede Reaktion kann in beide Richtungen gehen, gibt es etwas, das besagt, welche Chemikalie Minus und welche Plus bekommen soll? Mein Versuch an der Matrix war:Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Was die Wegkarte betrifft, ist das nicht im Grunde das Foto?
Und schließlich, was wäre in diesem Fall ein "primärer Metabolit"?

Alle Hilfe und Hinweise sehr geschätzt!

Antworten (1)

Dies ist keine besonders gut geschriebene Hausaufgabenfrage. Ich werde versuchen, einige Hinweise zu geben, je nachdem, wie ich es interpretiere.

1) Die stöchiometrische Matrix. Sie haben genau die richtige Idee. Ich würde die Reaktionen als Enzymnamen oder Gennamen anstelle der EC-Nummern schreiben (z. B. G6PD oder G6P-Dehydrogenase anstelle von 1.1.1.49). Für die reversiblen Reaktionen gibt es a priori keinen Grund, sie in die eine oder andere Richtung zu schreiben, aber die Konvention wäre, den Glukoseverbrauch in die positive Richtung zu lenken. Ich würde "Glykolyse" nicht als separate Reaktion einschließen. Ich würde auch erwägen, Cofaktoren und Nebenprodukte in die von der Reaktion betroffenen Moleküle einzubeziehen (z. B. CO2, NADP+, NADPH, (vielleicht auch ADP, ATP, NAD+, NADH, falls diese auftreten)).

2) Ja, es ist im Grunde das, was Sie bereits haben. Es ist kein besonders gutes Diagramm, also könnten Sie es klarer zeichnen.

3) Ich habe keine Ahnung, was das bedeutet, aber vielleicht hilft der nächste Punkt.

4) Primärmetabolit ist kein sehr gut definierter Begriff, aber ich denke, in diesem Zusammenhang würde ich sagen, dass sie in der Art und Weise, wie sie die Frage beabsichtigen, nach einer "Total Pathway Reaction" suchen, die die Nettoeinträge beschreibt und Ausgänge des Weges.

Etwas wie das:

X 1 G 6 P + X 2 N A D P + ⟹ X 3 G A P + X 4 F B P + X 5 C Ö 2 + X 6 N A D P H
(G6P=Glucose-6-phosphat, GAP=Glyceraldehyd-3-phosphat, FBP=Fructose-bis-phosphat)

Ich überlasse es Ihnen, herauszufinden, was die X sind oder ob ich etwas ausgelassen habe (da es schließlich eine Hausaufgabe ist).

Vielen Dank! Aber okay, da H6PD die gleichen EC-Zahlen hat wie die beiden Reaktionen unten (1.1.1.49 und 3.1.1.31), sollte das als separate Reaktion betrachtet werden oder reicht es aus, nur die anderen beiden zu haben? Auch wenn die Glykolyse nicht als separate Reaktion einbezogen werden sollte, wie markiere ich den Kohlenstoff, der in das Netzwerk ein- und ausgeht?
Ja, einige Enzyme katalysieren mehr als eine Reaktion. Sie werden das gleiche Problem mit Transketolase haben. Es ist nichts Falsches daran, sie mit _A und _B oder was auch immer zu versehen. Ich wollte auch nicht sagen, dass die Verwendung der EC-Nummern falsch war - ich würde nur sagen, dass Biologen / Biochemiker Gennamen eher erkennen, wenn Sie menschenlesbare Namen wollen. Nur wenige Menschen haben die gesamte EC-Nummernhierarchie im Kopf.
Sorry, hatte deine erste Frage falsch verstanden. Jede Reaktion sollte nur einmal vorkommen, wie auch immer Sie sie benennen. Die EC-Nummer (1.1.1.49) bezieht sich auf die Art der ablaufenden biochemischen Reaktion. Der Genname bezieht sich auf das Enzym, das diese Reaktion katalysiert. Sie beziehen sich auf dieselbe Reaktion, nur auf unterschiedliche Weise.
Was das Hineingehen von Kohlenstoff betrifft, so haben Sie dies bereits (z. B. eine -1 für G6P in der G6PD (1.1.1.49)-Reaktion. Am Ende des Tages ist der Punkt dieser Matrix, dass Sie Ihre Matrix mit multiplizieren einen Vektor, der angibt, wie viel Fluss durch jede Reaktion geht, erhalten Sie einen Vektor mit einem Eintrag für jeden Metaboliten, der Ihnen sagt, wie viel produziert oder verbraucht wird.Damit dies sinnvoll ist, sollte jede Reaktion massenausgeglichen sein (so nichts, was etwas aus dem Nichts hervorbringt).
Wie man eine stöchiometrische Matrix für einen Teil des Pentosephosphatwegs schreibt
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