7,8-Dihydropteroate

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 蝶啶及其衍生物
• 英文名称: 7,8-Dihydropteroate
• 英文别名: 4-[(2-amino-4-oxo-7,8-dihydro-3H-pteridin-6-yl)methylamino]benzoate
• 化学式: C14H13N6O3-
• 分子量: 313.29
• InChiKey: WBFYVDCHGVNRBH-UHFFFAOYSA-M

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.5
• 重原子数：
  23
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.14
• 拓扑面积：
  144
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  7,8-Dihydropteroate 、 adenosine 5'-triphosphate 、 2-氨基戊二酸酯 生成 dihydrofolate 、 adenosine 5'-diphosphate 、 氢(+1)阳离子 、 H3PO4
  参考文献：
  名称：

  植物中的四氢叶酸生物合成：拟南芥中二氢叶酸合成酶和叶酰聚谷氨酸合成酶的三种同工型的分子和功能表征。

  摘要：

  与一碳（C1）代谢有关的四氢叶酸辅酶被聚谷氨酰化。在从头合成四氢叶酸的生物中，二氢叶酸合成酶（DHFS）和叶酰聚谷氨酸合成酶（FPGS）催化谷氨酸残基与叶酸分子的连接。在这项研究中，我们从拟南芥中分离了编码DHFS和FPGS的三种同工型的cDNA。通过补充缺乏DHFS或FPGS活性的酵母突变体，以及通过测量体外向二氢叶酸或四氢叶酸中掺入的谷氨酸盐，可以证明每种酶的功能。DHFS仅存在于线粒体中，使该区室成为植物细胞中二氢叶酸合成的唯一场所。相反，FPGS以不同的同工型存在于线粒体，细胞质和叶绿体中。每个同工型由一个单独的基因编码，这种情况在真核生物中是独特的。FPGS亚型的分隔与γ-谷氨酰胺基共轭的四氢叶酸衍生物的优势以及胞质溶胶，线粒体和质体中丝氨酸羟甲基转移酶和C1-四氢叶酸相互转化酶的存在是一致的。因此，FPGS与这些叶酸介导的反应的结合可以为每个区室提供C1代谢反应所需的多谷氨酰化

  DOI：

  10.1073/pnas.261585098
• 作为产物：
  描述：

  para-aminobenzoate 、 2-氨基-6-(羟基甲基)-7,8-二氢-1H-蝶啶-4-酮 生成 7,8-Dihydropteroate 、 水
  参考文献：
  名称：

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Characterization of the<i>Saccharomyces cerevisiae</i>Fol1 Protein: Starvation for C1 Carrier Induces Pseudohyphal Growth
  作者：Ulrich Güldener、Gabriele J. Koehler、Christoph Haussmann、Adelbert Bacher、Jörn Kricke、Dietmar Becher、Johannes H. Hegemann

  DOI：10.1091/mbc.e03-09-0680

  日期：2004.8

  Tetrahydrofolate (vitamin B9) and its folate derivatives are essential cofactors in one-carbon (C1) transfer reactions and absolutely required for the synthesis of a variety of different compounds including methionine and purines. Most plants, microbial eukaryotes, and prokaryotes synthesize folate de novo. We have characterized an important enzyme in this pathway, the Saccharomyces cerevisiae FOL1 gene. Expression of the budding yeast gene FOL1 in Escherichia coli identified the folate biosynthetic enzyme activities dihydroneopterin aldolase (DHNA), 7,8-dihydro-6-hydroxymethylpterin-pyrophosphokinase (HPPK), and dihydropteroate synthase (DHPS). All three enzyme activities were also detected in wild-type yeast strains, whereas fol1Δ deletion strains only showed background activities, thus demonstrating that Fol1p catalyzes three sequential steps of the tetrahydrofolate biosynthetic pathway and thus is the central enzyme of this pathway, which starting from GTP consists of seven enzymatic reactions in total. Fol1p is exclusively localized to mitochondria as shown by fluorescence microscopy and immune electronmicroscopy. FOL1 is an essential gene and the nongrowth phenotype of the fol1 deletion leads to a recessive auxotrophy for folinic acid (5′-formyltetrahydrofolate). Growth of the fol1Δ deletion strain on folinic acid–supplemented rich media induced a dimorphic switch with haploid invasive and filamentous pseudohyphal growth in the presence of glucose and ammonium, which are known suppressors of filamentous and invasive growth. The invasive growth phenotype induced by the depletion of C1 carrier is dependent on the transcription factor Ste12p and the flocullin/adhesin Flo11p, whereas the filamentation phenotype is independent of Ste12p, Tec1p, Phd1p, and Flo11p, suggesting other signaling pathways as well as other adhesion proteins.

  四氢叶酸（维生素B9）及其叶酸衍生物是一碳（C1）转移反应中必需的辅因子，绝对需要合成多种不同化合物，包括甲硫氨酸和嘌呤。大多数植物、微生物真核生物和原核生物都能够自行合成叶酸。我们已经对这一途径中的一个重要酶进行了表征，即酿酒酵母FOL1基因。在大肠杆菌中表达酿酒酵母基因FOL1，鉴定出叶酸生物合成酶活性二氢新型光合酶（DHNA）、7,8-二氢-6-羟甲基-4-氨基喹啉焦磷酸激酶（HPPK）和二氢叶酸合成酶（DHPS）。所有三种酶活性也在野生型酵母菌株中检测到，而fol1Δ删除菌株仅显示背景活性，因此证明Fol1p催化四氢叶酸生物合成途径的三个连续步骤，因此是该途径的中心酶，该途径从GTP开始，总共包括七个酶反应。通过荧光显微镜和免疫电子显微镜显示，Fol1p仅定位于线粒体。FOL1是一个必需基因，fol1删除的非生长表型导致对叶酸酸（5'-甲酰四氢叶酸）的隐性营养缺陷。在叶酸酸补充的富培养基上生长fol1Δ删除菌株会诱导一种二态转换，即在葡萄糖和铵离子存在下，发生单倍体侵袭性和伪菌丝状生长，这些都是已知的伪菌丝状和侵袭性生长的抑制剂。由C1载体耗竭引起的侵袭性生长表型依赖于转录因子Ste12p和flocullin/adhesin Flo11p，而菌丝化表型不依赖于Ste12p、Tec1p、Phd1p和Flo11p，表明其他信号通路以及其他粘附蛋白可能也参与其中。
• Two domains with amino-acid sequence similarity are required for dihydroneopterin aldolase function in the multifunctional folic acid synthesis fas protein of Pneumocystis carinii
  作者：Filippo Volpe、Stuart P. Ballantine、Chris J. Delves

  DOI：10.1016/0378-1119(95)00203-i

  日期：1995.7

  The folic acid synthesized gene (fas) of Pneumocystis carinii (Pc) codes for a multifunctional enzyme (Fas) known to catalyse three consecutive steps leading to the production of dihydropteroate in the de novo folate synthesis pathway. Previously, we predicted that a domain, designated FasB (amino acids (aa) 161-280), of the 740-aa multifunctional protein contains the first of the three enzyme activities

  卡氏肺孢子虫（Pc）的叶酸合成基因（fas）编码一种多功能酶（Fas），已知该酶可催化三个连续步骤，从而导致从头叶酸合成途径中产生二氢蝶呤。先前，我们预测740-aa多功能蛋白的一个称为FasB（氨基酸（aa）161-280）的域包含该途径中三个酶活性中的第一个，即二氢蝶呤醛缩酶（DHNA），因为它共享与肺炎链球菌（Sp）的DHNA具有23％的氨基酸同一性。现在，我们扩展这些发现，以显示其功能先前未知的第二个域FasA（aa 39-160）与相邻的FasB域共享27％的序列同一性，表明功能相似。FasA也与Sp的DHNA相同18％。构建了重组杆状病毒，其指导在培养的节食夜蛾（SF9）昆虫细胞中产生FasA，FasB或FasAB多肽种类。当在昆虫杆状病毒系统中作为单个域产生时，DHNA活性与fasA或fasB均不相关。但是，在含有过量生产的FasAB多肽的SF9提取物中检测到DHNA活性。氨
• The multifunctional folic acid synthesis fas gene of Pneumocystis carinii encodes dihydroneopterin aldolase, hydroxymethyldihydropterin pyrophosphokinase and dihydropteroate synthase
  作者：Filippo VOLPE、Stuart P. BALLANTINE、Chris J. DELVES

  DOI：10.1111/j.1432-1033.1993.tb18163.x

  日期：1993.9

  nucleotide sequence of a folic acid synthesis (fas) gene from Pneumocystis carinii contains an open reading frame (ORF) that predicts a protein of 740 amino acids with an M(r) of 83,979. A recombinant baculovirus was constructed which directed expression of the predicted Fas740 polypeptide in cultured Spodoptera frugiperda (SF9) insect cells. The overexpressed 'full-length' protein migrated anomalously

  卡氏肺孢子虫的叶酸​​合成（fas）基因的核苷酸序列包含一个开放阅读框（ORF），该框架预测一个740个氨基酸的蛋白质，M（r）为83,979。构建了重组杆状病毒，其在培养的节食夜蛾（SF9）昆虫细胞中指导预期的Fas740多肽的表达。过表达的“全长”蛋白在十二烷基硫酸钠/聚丙烯酰胺凝胶中异常迁移，表观分子量为71.5 kDa。在免疫印迹分析中，Fas蛋白特异的多克隆血清还可以识别出丰富的69 kDa物种。在过量生产71.5 / 69-kDa免疫反应性物种的SF9提取物中，很容易检测到二氢蝶呤醛缩酶，二氢蝶呤焦磷酸激酶和二氢蝶呤合酶活性，证明参与催化叶酸生物合成途径的三个连续步骤的三种酶功能是由卡氏疟原虫中的单个基因编码的。重要的是，多克隆血清可识别卡氏疟原虫提取物中的单个69-kDa物种，这表明这三个活性确实是单个多肽的特性，尽管建议的翻译后修饰的性质尚不清楚。基于与它们的细菌对应物的氨
• Structure and function of the dihydropteroate synthase from staphylococcus aureus
  作者：Isabelle C Hampele、Allan D’Arcy、Glenn E Dale、Dirk Kostrewa、Jørgen Nielsen、Christian Oefner、Malcolm G.P Page、Hans-Joachim Schönfeld、Dietrich Stüber、Rudolf L Then

  DOI：10.1006/jmbi.1997.0944

  日期：1997.4

  encoding the dihydropteroate synthase of staphylococcus aureus has been cloned, sequenced and expressed in Escherichia coli. The protein has been purified for biochemical characterization and X-ray crystallographic studies. The enzyme is a dimer in solution, has a steady state kinetic mechanism that suggests random binding of the two substrates and half-site reactivity. The crystal structure of apo-enzyme

  编码金黄色葡萄球菌二氢蝶呤合酶的基因已在大肠杆菌中克隆，测序和表达。该蛋白已经过纯化，用于生化表征和X射线晶体学研究。该酶是溶液中的二聚体，具有稳定的动力学机制，表明两种底物的随机结合和半位反应性。脱辅酶的晶体结构和与底物类似物羟甲基蝶呤焦磷酸盐的二元配合物的分辨度分别为2.2 A和2.4A。该酶属于“ TIM-barrel”蛋白组，结晶为非晶体二聚体。晶体中每个二聚体仅结合一个底物类似物分子。九种耐磺酰胺类临床分离株的测序表明，多达14个残基可能与耐药性发展有关。残基分布在蛋白质表面，这不能简单解释其在抗药性中的作用。然而，底物类似物二元复合物的三维结构可以对该酶的分子机理提供重要的见识。
• Dihydropteroate Synthase fromStreptococcus pneumoniae:Characterization of Substrate Binding Order and Sulfonamide Inhibition
  作者：Helen G. Vinnicombe、Jeremy P. Derrick

  DOI：10.1006/bbrc.1999.0695

  日期：1999.5

  Dihydropteroate synthase (DHPS) catalyses a key step in the biosynthesis of folic acid and is the target for inhibition by the sulphonamide class of antimicrobial agents. Here we describe a study of the enzymatic mechanism and sulphonamide inhibition of DHPS from the pathogen Streptococcus pneumoniae. Equilibrium binding assays showed that binding of the substrate para-aminobenzoic acid (pABA) to DHPS

  二氢蝶呤合酶（DHPS）催化叶酸生物合成中的关键步骤，并且是磺胺类抗菌剂抑制的目标。在这里，我们描述了对病原性肺炎链球菌DHPS的酶促机制和磺酰胺抑制作用的研究。平衡结合测定表明，底物对氨基苯甲酸（pABA）与DHPS的结合绝对取决于焦磷酸盐的存在，焦磷酸盐的存在类似于第二种底物6-羟甲基-7、8-二氢蝶呤焦磷酸盐（DHPPP）的类似物。反应产物二氢蝶呤也能与DHPS结合。磺酰胺能够以竞争性方式取代pABA，平衡结合常数明显高于稳态动力学测量得出的等效Ki值。这些结果表明，磺胺抑制肺炎链球菌DHPS的靶标是酶-DHPPP二元复合物，而不是酶的载脂蛋白形式。