D-erythro-1-(imidazol-4-yl)glycerol 3-phosphate(2-)

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 有机磷酸及其衍生物
• 英文名称: D-erythro-1-(imidazol-4-yl)glycerol 3-phosphate(2-)
• 英文别名: [(2R,3S)-2,3-dihydroxy-3-(1H-imidazol-5-yl)propyl] phosphate
• 化学式: C6H9N2O6P-2
• 分子量: 236.12
• InChiKey: HFYBTHCYPKEDQQ-RITPCOANSA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -3.3
• 重原子数：
  15
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.5
• 拓扑面积：
  142
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  7

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  D-erythro-1-(imidazol-4-yl)glycerol 3-phosphate(2-) 生成 3-(Imidazol-4-yl)-2-oxopropyl phosphate(2-) 、 水
  参考文献：
  名称：

  沿反应途径的大肠杆菌组蛋白磷酸磷酸酶的结构快照。

  摘要：

  大肠杆菌的HisB是一种双功能酶，可催化I-组氨酸生物合成的第六步和第八步。N末端结构域（HisB-N）具有组氨酸磷酸磷酸酶的活性，其晶体结构显示与卤酸脱卤酶（HAD）酶家族具有相似倍数的单个结构域。HisB-N在晶体和溶液中形成二聚体。该结构显示存在稳定扩展环构象的结构性Zn（2+）离子。在活性位点中还鉴定出两个金属结合位点。通过等温滴定热法进一步证实了它们的存在。HisB-N在存在Mg（2 +），Mn（2 +），Co（2+）或Zn（2+）的情况下具有活性，但是Ca（2+）具有抑制作用。我们已经确定了几个中间状态的结构，这些结构与沿着反应路径的快照相对应，包括天门冬氨酸磷酸酯中间体的那些。提出了不同于针对其他HAD酶所描述的催化机理的催化机理，要求存在先前表征的HAD酶的活性位点中未发现的第二金属离子，以完成第二半反应。拟议的机制让人想起DNA和RNA聚合酶和许多核酸酶利用的两个Mg（2

  DOI：

  10.1074/jbc.m604916200
• 作为产物：
  描述：

  phosphoribulosylformimino-AICAR-P 、 铵 生成 5-Amino-1-(5-phospho-D-ribosyl)imidazole-4-carboxamide 、 D-erythro-1-(imidazol-4-yl)glycerol 3-phosphate(2-) 、 氢(+1)阳离子 、 水
  参考文献：
  名称：

  来自海栖热菌的咪唑甘油磷酸合酶。双酶复合物的四级结构，稳态动力学和反应机理。

  摘要：

  连接组氨酸和从头进行嘌呤生物合成的咪唑甘油磷酸合酶是谷氨酰胺酰胺转移酶家族的成员。在细菌中，咪唑甘油磷酸合酶构成谷氨酰胺酶亚基HisH和合酶亚基HisF的双酶复合物。HisH产生的新生氨在HisF的活性位点与N'-（（（5'-phosphorbulosyl）formimino）-5-氨基咪唑-4-羧酰胺-核糖核苷酸反应生成咪唑磷酸甘油酯和5-氨基咪唑-4-羧酰胺产物核糖。为了阐明HisH和HisF之间的相互作用以及HisF反应的催化机理，在大肠杆菌中产生了来自滨海嗜热菌的酶tHisH和tHisF，对其进行了纯化和表征。分离的tHisH没有显示出可检测到的谷氨酰胺酶活性，但是被与tHisF形成的复合物刺激，该产物与咪唑甘油磷酸酯或底物类似物结合。通过定点诱变交换了tHisF假定的活性位点上的八个保守氨基酸，并通过稳态动力学研究了纯化的变体。天冬氨酸11似乎对于体内和体外的合酶活性都是必不可少

  DOI：

  10.1074/jbc.m102012200

文献信息

• Cloning, sequence analysis and expression of the gene encoding imidazole glycerol phosphate dehydratase in Cryptococcus neoformans
  作者：Aulma R. Parker、Tracey D.E. Moore、Jeffrey C. Edman、John M. Schwab、V.Jo Davisson

  DOI：10.1016/0378-1119(94)90336-0

  日期：1994.7

  A cDNA from Cryptococcus neoformans, encoding imidazole glycerol phosphate dehydratase (IGPD), was isolated by complementation of a his3 mutant strain of Saccharomyces cerevisiae. The C. neoformans HIS3 cDNA encodes an approx. 22-kDa protein with a high degree of amino-acid sequence similarity to IGPDs from ten other microorganisms, as well as Arabidopsis thaliana. Most striking are two conserved HHXXE

  通过互补酿酒酵母的his3突变株，分离了来自新型隐球菌的cDNA，其编码咪唑甘油磷酸脱水酶（IGPD）。新型隐球菌HIS3 cDNA编码约 与来自其他十种微生物以及拟南芥的IGPD具有高度氨基酸序列相似性的22-kDa蛋白。最引人注目的是两个保守的HHXXE区域和几个保守的His，Asp和Glu残基。该cDNA经工程改造后可在大肠杆菌中表达。通过SDS-PAGE鉴定出26kDa的蛋白质。DNA和N端序列分析证实该蛋白为新孢梭菌IGPD。此外，从产生IGPD的大肠杆菌细胞中提取的粗提物的IGPD分析表明，新孢梭菌蛋白具有催化活性。
• Structural Snapshots of Escherichia coli Histidinol Phosphate Phosphatase along the Reaction Pathway
  作者：Erumbi S. Rangarajan、Ariane Proteau、John Wagner、Ming-Ni Hung、Allan Matte、Miroslaw Cygler

  DOI：10.1074/jbc.m604916200

  日期：2006.12

  HisB from Escherichia coli is a bifunctional enzyme catalyzing the sixth and eighth steps of l-histidine biosynthesis. The N-terminal domain (HisB-N) possesses histidinol phosphate phosphatase activity, and its crystal structure shows a single domain with fold similarity to the haloacid dehalogenase (HAD) enzyme family. HisB-N forms dimers in the crystal and in solution. The structure shows the presence

  大肠杆菌的HisB是一种双功能酶，可催化I-组氨酸生物合成的第六步和第八步。N末端结构域（HisB-N）具有组氨酸磷酸磷酸酶的活性，其晶体结构显示与卤酸脱卤酶（HAD）酶家族具有相似倍数的单个结构域。HisB-N在晶体和溶液中形成二聚体。该结构显示存在稳定扩展环构象的结构性Zn（2+）离子。在活性位点中还鉴定出两个金属结合位点。通过等温滴定热法进一步证实了它们的存在。HisB-N在存在Mg（2 +），Mn（2 +），Co（2+）或Zn（2+）的情况下具有活性，但是Ca（2+）具有抑制作用。我们已经确定了几个中间状态的结构，这些结构与沿着反应路径的快照相对应，包括天门冬氨酸磷酸酯中间体的那些。提出了不同于针对其他HAD酶所描述的催化机理的催化机理，要求存在先前表征的HAD酶的活性位点中未发现的第二金属离子，以完成第二半反应。拟议的机制让人想起DNA和RNA聚合酶和许多核酸酶利用的两个Mg（2
• Bisubstrate specificity in histidine/tryptophan biosynthesis isomerase from <i>Mycobacterium tuberculosis</i> by active site metamorphosis
  作者：Anne V. Due、Jochen Kuper、Arie Geerlof、Jens Peter von Kries、Matthias Wilmanns

  DOI：10.1073/pnas.1015996108

  日期：2011.3

  In histidine and tryptophan biosynthesis, two related isomerization reactions are generally catalyzed by two specific single-substrate enzymes (HisA and TrpF), sharing a similar ( β / α ) ₈ -barrel scaffold. However, in some actinobacteria, one of the two encoding genes ( trpF ) is missing and the two reactions are instead catalyzed by one bisubstrate enzyme (PriA). To unravel the unknown mechanism of bisubstrate specificity, we used the Mycobacterium tuberculosis PriA enzyme as a model. Comparative structural analysis of the active site of the enzyme showed that PriA undergoes a reaction-specific and substrate-induced metamorphosis of the active site architecture, demonstrating its unique ability to essentially form two different substrate-specific actives sites. Furthermore, we found that one of the two catalytic residues in PriA, which are identical in both isomerization reactions, is recruited by a substrate-dependent mechanism into the active site to allow its involvement in catalysis. Comparison of the structural data from PriA with one of the two single-substrate enzymes (TrpF) revealed substantial differences in the active site architecture, suggesting independent evolution. To support these observations, we identified six small molecule compounds that inhibited both PriA-catalyzed isomerization reactions but had no effect on TrpF activity. Our data demonstrate an opportunity for organism-specific inhibition of enzymatic catalysis by taking advantage of the distinct ability for bisubstrate catalysis in the M. tuberculosis enzyme.

  在组氨酸和色氨酸生物合成中，通常由两种特定的单底物酶（HisA和TrpF）催化两个相关的异构化反应，共享相似的（β/α）8-桶状结构。然而，在一些放线菌中，其中一种编码基因（trpF）缺失，这两个反应被一种双底物酶（PriA）代替催化。为了揭示双底物特异性的未知机制，我们使用结核分枝杆菌PriA酶作为模型。对酶的活性位点进行比较结构分析表明，PriA经历了一个反应特异性和底物诱导的活性位点结构变化，展示了其独特的能力，基本上形成了两个不同的底物特异性活性位点。此外，我们发现PriA中的两个催化残基之一，在两个异构化反应中是相同的，通过底物依赖机制被招募到活性位点中，以允许其参与催化。将PriA的结构数据与两种单底物酶之一（TrpF）进行比较，发现活性位点结构存在显著差异，表明它们是独立进化的。为了支持这些观察结果，我们确定了六种小分子化合物，能够抑制PriA催化的两个异构化反应，但对TrpF的活性没有影响。我们的数据表明，通过利用结核分枝杆菌酶的双底物催化的独特能力，可以实现有机体特异性的酶催化抑制。
• Isolation and Characterization of cDNAs Encoding Imidazoleglycerolphosphate Dehydratase from Arabidopsis thaliana
  作者：S. Tada、S. Volrath、D. Guyer、A. Scheidegger、J. Ryals、D. Ohta、E. Ward

  DOI：10.1104/pp.105.2.579

  日期：1994.6.1

  cDNA clones encoding imidazoleglycerolphosphate dehydratase (IGPD; EC 4.2.1.19) from Arabidopsis thaliana were isolated by complementation of a bacterial auxotroph. The predicted primary translation product shared significant identity with the corresponding sequences from bacteria and fungi. As in yeast, the plant enzyme is monofunctional, lacking the histidinol phosphatase activity present in the Escherichia coli protein. IGPD mRNA was present in major organs at all developmental stages assayed. The Arabidopsis genome appears to contain two genes encoding this enzyme, based on DNA gel blot and polymerase chain reaction analysis.

  通过与细菌辅助营养体互补，从拟南芥中分离出了编码咪唑甘油磷酸脱水酶（IGPD；EC 4.2.1.19）的 cDNA 克隆。所预测的初级翻译产物与细菌和真菌的相应序列具有显著的一致性。与酵母一样，这种植物酶功能单一，缺乏大肠杆菌蛋白中的组氨醇磷酸酶活性。IGPD mRNA 存在于所测定的所有发育阶段的主要器官中。根据 DNA 凝胶印迹和聚合酶链反应分析，拟南芥基因组似乎含有两个编码这种酶的基因。
• AMES B.N., J Biol Chem, 1957, 0021-9258, 131-43
  作者：AMES B.N.

  DOI：——

  日期：——