Классификация ферментов и система нумерации EC

Классификация ферментов организует тысячи известных ферментов по химическим реакциям, которые они катализируют, а не по их структуре или происхождению. Система нумерации Ферментной комиссии (EC) присваивает каждой каталитической активности четырехзначный номер, предоставляя биологам и клиницистам уникальную, не зависящую от языка метку для каждого охарактеризованного фермента.

Definition

Нумерация EC представляет собой иерархическую классификацию, поддерживаемую IUBMB, в которой каждой ферментативной активности присваивается четырехзначный номер (например, EC 1.1.1.1), кодирующий ее класс реакции, подкласс, под-подкласс и серийный идентификатор.

Scope

Данная статья охватывает принцип классификации, основанной на реакциях, семь классов EC верхнего уровня и значение четырехзначного номера EC, различие между номером EC (активностью) и геном или белком, а также курируемые ресурсы, поддерживающие систему. Это справочное описание номенклатуры ферментов, а не клиническое руководство.

Core questions

• На каком основании классифицируются ферменты?
• Что представляют собой семь классов EC верхнего уровня?
• Что означает каждая из четырех цифр в коде EC?
• Почему номер EC описывает активность, а не конкретный белок?

Key concepts

• Классификация, основанная на реакциях
• Четырехзначный номер EC
• Семь классов EC (оксидоредуктазы, трансферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы, транслоказы)
• Систематические и рекомендуемые (тривиальные) названия
• Активность против идентичности гена/белка
• Курируемые номенклатурные ресурсы (ENZYME, BRENDA)

Mechanisms

Каждый фермент относится к одному из семи классов верхнего уровня по типу катализируемой им реакции: оксидоредуктазы (класс 1), трансферазы (2), гидролазы (3), лиазы (4), изомеразы (5), лигазы (6) и транслоказы (7, добавлены в 2018 году). Четырехзначный номер EC затем иерархически сужает описание: первая цифра указывает класс, следующие две — подкласс и под-подкласс (обычно связь или группа, на которую действует фермент), а четвертая — серийный номер для конкретной активности. Поскольку код описывает реакцию, один номер EC может соответствовать нескольким различным белкам или генам, а один белок может иметь более одного номера EC. Система курируется и обновляется IUBMB и распространяется через такие ресурсы, как база данных ENZYME и BRENDA.

Clinical relevance

Номера EC предоставляют стандартные идентификаторы, используемые для обозначения ферментов в базах данных, описаниях мишеней лекарственных средств и картах метаболических путей, поэтому система лежит в основе обмена информацией о ферментах в биомедицине. Данная статья объясняет структуру именования и не является основой для принятия диагностических или лечебных решений.

Evidence & guidelines

Классификация определяется рекомендациями Номенклатурного комитета IUBMB и поддерживается в курируемых базах данных, включая ENZYME и BRENDA, которые служат авторитетным справочником для присвоения номеров EC.

History

Международная Ферментная комиссия была созвана в середине двадцатого века для упорядочения множества противоречивых названий ферментов, и она ввела схему четырехзначной нумерации, основанную на реакциях, которую IUBMB поддерживает с тех пор. Система была оцифрована в базе данных ENZYME (Bairoch, 2000) и дополнена функциональными ресурсами, такими как BRENDA (Jeske и соавт., 2019; Chang и соавт., 2021). В 2018 году был добавлен седьмой класс, транслоказы, для размещения ферментов, катализирующих перемещение через мембраны.

Key figures

• Amos Bairoch
• Dietmar Schomburg

Seminal works

• bairoch-2000
• iubmb-recommendations-2013

Frequently asked questions

Что означают четыре цифры в коде EC?

Первая цифра указывает широкий класс реакции, вторая и третья сужают его до подкласса и под-подкласса (обычно это задействованная связь или химическая группа), а четвертая — это серийный номер, идентифицирующий конкретную катализируемую реакцию.

Идентифицирует ли номер EC один ген или белок?

Нет. Номер EC обозначает каталитическую активность, поэтому один и тот же номер может применяться к нескольким несвязанным белкам, а один белок может иметь несколько номеров EC, если он катализирует более одной реакции.