(R)-2-hydroxyglutaryl-CoA

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 脂肪酰基
• 英文名称: (R)-2-hydroxyglutaryl-CoA
• 英文别名: (4R)-5-[2-[3-[[(2R)-4-[[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-4-hydroxy-3-phosphonatooxyoxolan-2-yl]methoxy-oxidophosphoryl]oxy-oxidophosphoryl]oxy-2-hydroxy-3,3-dimethylbutanoyl]amino]propanoylamino]ethylsulfanyl]-4-hydroxy-5-oxopentanoate
• 化学式: C26H37N7O20P3S-5
• 分子量: 892.6
• InChiKey: ITRSBJZNLOYNNR-WZZMXTMRSA-I

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -6.1
• 重原子数：
  57
• 可旋转键数：
  22
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.65
• 拓扑面积：
  461
• 氢给体数：
  6
• 氢受体数：
  25

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (R)-2-hydroxyglutaryl-CoA 生成 trans-4-carboxybut-2-enoyl-CoA(5-) 、 水
  参考文献：
  名称：

  来自共生梭菌的2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶。

  摘要：

  将共生梭菌的2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶的组分D（HgdAB）纯化至均质。它能够使用来自酸氨基球菌（HgdC）的组分A与ATP，Mg2 +和强还原剂（如柠檬酸Ti（III））一起引发催化作用。与发酵曲霉相比，共生梭菌组分D的比活性高6倍，并含有第二个[4Fe-4S]簇，但核黄素5'-磷酸的含量相同（每个异二聚酶1.0，m = 100 kDa ）。Mössbauer光谱显示了两个[4Fe-4S] 2+团簇的对称立方型结构。EPR光谱显示簇对还原剂的抗性，但在g = 2处检测到清晰的信号。004可能是由于黄素半醌稳定。C的三个基因 克隆并测序了编码组分D（hgdA和hgdB）和A（hgdC）的共生菌。引物延伸实验表明，该基因以hgdCAB顺序从操纵子转录，其大小仅为发酵曲霉的一半。序列比较检测到与发酵曲霉的脱水酶系统和核梭状芽胞杆菌的HgdA以及古菌的功能未知的推定蛋白密切相关。与几种产甲烷的古

  DOI：

  10.1046/j.1432-1327.1999.00748.x

文献信息

• Crystal structure of the Acidaminococcus fermentans 2-hydroxyglutaryl-CoA dehydratase component A
  作者：Kaspar P Locher、Marcus Hans、Andrew P Yeh、Benedikt Schmid、Wolfgang Buckel、Douglas C Rees

  DOI：10.1006/jmbi.2000.4496

  日期：2001.3

  Acidaminococcus fermentans degrades glutamate via the hydroxyglutarate pathway, which involves the syn-elimination of water from (R)-2-hydroxyglutaryl-CoA in a key reaction of the pathway. This anaerobic process is catalyzed by 2-hydroxyglutaryl-CoA dehydratase, an enzyme with two components (A and D) that reversibly associate during reaction cycles. Component A (CompA), a homodimeric protein of 2x27

  酸氨基球菌发酵物通过羟基戊二酸途径降解谷氨酸，这涉及在该途径的关键反应中从（R）-2-羟基戊二酰辅酶A中水的协同消除。此厌氧过程由2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶催化，该酶具有两个成分（A和D），可在反应周期中可逆地缔合。组分A（CompA）是2x27 kDa的同型二聚体蛋白，包含一个桥接的[4Fe-4S]簇，并利用ATP的水解作用将电子传递至脱水酶组分（CompD），在该处催化使用电子。氧敏感性极强的CompA蛋白的结构通过X射线晶体学解析为3 A分辨率。发现该蛋白质是肌动蛋白折叠家族的成员，揭示了相似的结构和核苷酸结合位点。CompA和肌动蛋白折叠家族其他成员之间的主要区别是：（i）存在簇结合片段，即“簇螺旋”；（ii）[4Fe-4S]团簇；（iii）同二聚体界面的位置，该位置涉及桥接簇。根据与肌动蛋白折叠家族成员的紧密结构相似性和与固氮酶Fe蛋白的功能相似性，讨论了可能的反应机理。
• Substrate Specificity of 2-Hydroxyglutaryl-CoA Dehydratase from <i>Clostridium symbiosum</i>: Toward a Bio-Based Production of Adipic Acid
  作者：Anutthaman Parthasarathy、Antonio J. Pierik、Jörg Kahnt、Oskar Zelder、Wolfgang Buckel

  DOI：10.1021/bi1020056

  日期：2011.5.3

  CoASH. The dehydratase is not specific for the CoA-moiety because (R)-2-hydroxyglutaryl-thioesters of N-acetylcysteamine and pantetheine served as almost equal substrates. Whereas the related 2-hydroxyisocaproyl-CoA dehydratase generated the stable and inhibitory 2,4-pentadienoyl-CoA radical, the analogous allylic ketyl radical could not be detected with muconyl-CoA and 2-hydroxyglutaryl-CoA dehydratase

  从两个谷氨酸发酵梭状芽胞杆菌的六种基因表达转化大肠杆菌成戊烯二酸的生产商从一般代谢的2-酮戊二酸（久尔杰维奇，I。等人。2010，申请环境微生物学77，320-322）。本工作研究了该途径是否也可用于将2-氧代己二酸酯还原为（R）-2-羟基己二酸，并将其CoA硫酯脱水为具有生物技术价值的己二酸（己二酸）的不饱和前体2-己烯二酸。梭状芽孢杆菌的2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶是该途径的关键酶，也是一种潜在的自由基酶，可催化（R）-2-羟基戊二酰辅酶A至（E）-戊二酰辅酶A。使用分光光度测定法和质谱法，发现（R）-2-羟基己二酰辅酶A，草酰巴豆酰基辅酶A，粘康酰辅酶A和丁炔二酰辅酶A而不是3-甲基戊二酰辅酶A用作替代底物。丁炔二酰-CoA的水合很可能导致2-氧代丁二酸-CoA，其自发水解为草酰乙酸和CoASH。脱水酶对CoA部分不是特异性的，因为N的（R）-2-羟基戊二酰硫基酯-乙酰半胱胺和泛胺几乎
• Purification of 2-hydroxyglutaryl-CoA dehydratase from Acidaminococcus fermentans. An iron-sulfur protein
  作者：Georg SCHWEIGER、Roland DUTSCHO、Wolfgang BUCKEL

  DOI：10.1111/j.1432-1033.1987.tb13631.x

  日期：1987.12

  centers. After activation this purified enzyme catalysed the dehydration of (R)-2-hydroxyglutarate only in the presence of acetyl-CoA and glutaconate CoA-transferase, demonstrating that the thiol ester and not the free acid is the substrate of the dehydration. The result led to a modification of the hydroxyglutarate pathway of glutamate fermentation. 2. The activation of the dehydratase by the flow-through

  1.通过在Q-琼脂糖上对无细胞提取物进行色谱分离，从酸氨基球菌中分离出（R）-2-羟基戊二酰辅酶A脱水酶系统，将其分为激活剂和实际脱水酶两部分。后者的酶通过在蓝色琼脂糖凝胶上层析进一步纯化至同质。它是一种铁硫蛋白（Mr 210,000），由两个不同的多肽（alpha，55,000先生和beta，42,000先生）组成，具有alpha 2 beta 2结构，可能带有两个[4Fe-4S]中心。活化后，该纯化的酶仅在乙酰辅酶A和谷氨酸辅酶A转移酶的存在下催化（R）-2-羟基戊二酸的脱水，表明巯基酯而不是游离酸是脱水的底物。结果导致谷氨酸发酵的羟基谷氨酸途径的修饰。2。通过超滤浓缩的Q-琼脂糖的流过液来激活脱水酶需要NADH，MgCl2，ATP和严格的厌氧条件。该级分称为Ao。之后，当通过在苯基-Sepharose上进行色谱浓缩时，获得了NADH非依赖性形式的活化剂，称为A *。通过ATP-琼脂糖
• The Reversible Dehydration of (R)-2-Hydroxyglutarate to (E)-Glutaconate
  作者：Wolfgang BUCKEL

  DOI：10.1111/j.1432-1033.1980.tb04590.x

  日期：1980.5

  During fermentation with whole cells of Acidaminococcus fermentans or Clostridium microsporum the pro‐3S hydrogen of (R)‐2‐hydroxyglutarate or of its precursor (S)‐glutamate is eliminated stereospecifically. Since (E)‐glutaconate but not its Z isomer is fermented by whole cells or cell‐free extracts of A. fermentans, the overall dehydration of (R)‐2‐hydroxyglutarate to (E)‐glutaconate can be described as syn. The fermentation of (E)‐glutaconate required acetyl phosphate, CoA and NAD, that of (S)‐glutamate or (R)‐2‐hydroxyglutarate additionally MgCl2, FeSO4 and dithioerythritol. The fermentations of all three substrates were inhibited by avidin and stimulated by biotin. The hydration of (E)‐glutaconate was measured enzymically by the formation of (R)‐2‐hydroxyglutarate. The dehydration of the hydroxy acid was assayed by the release of 3HOH from (2R)‐2‐hydroxy[3‐3H]glutarate. Optimum conditions were found by activation of the cell‐free extract with MgCl2, FeSO4, dithioerythritol, acetyl phosphate and NADH followed by the reaction which only required acetyl phosphate and CoA as cofactors. Activation and reaction had to be performed anaerobically. The dehydration was inhibited by 2mM azide, 1mM arsenate, 1mM hydroxylamine, 20μM dinitrophenol or 10μM carbonylcyanide p‐trifluoromethoxyphenylhydrazone. It is concluded that the actual substrates of the dehydration are the corresponding thiol esters. The data indicate a catalytical phosphorylation during the reaction.

  在使用 Acidaminococcus fermentans 或 Clostridium microsporum 的完整细胞进行发酵时，(R)-2-羟基戊二酸或其前体 (S)-谷氨酸的 pro-3S 氢会被特异性消除。由于 A. fermentans 的完整细胞或无细胞提取物只能发酵 (E)-戊二酰胺，而不是其 Z 构型的异构体，因此 (R)-2-羟基戊二酸到 (E)-戊二酰胺的整体脱水过程可以被描述为 syn（协同）。 发酵 (E)-戊二酰胺需要乙酰磷酸、辅酶 A（CoA）和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（NAD）。而发酵 (S)-谷氨酸或 (R)-2-羟基戊二酸则需要额外的 MgCl2、FeSO4 和二硫乙醇（dithioerythritol）。三种底物的发酵均被 avidin 抑制，并被生物素促进。 通过 (R)-2-羟基戊二酸的形成，酶促检测了 (E)-戊二酰胺的加水反应。而羟基酸的脱水则通过从 (2R)-2-羟基[3-3H]戊二酸中释放 3HOH 来测定。通过激活无细胞提取物（使用 MgCl2、FeSO4、二硫乙醇、乙酰磷酸和 NADH），然后在反应中仅需要乙酰磷酸和 CoA 作为辅因子，找到了最佳条件。激活和反应必须在无氧条件下进行。 脱水反应被 2 mM 甲酸钠、1 mM 砷酸盐、1 mM 氢氧化钠、20 μM 二硝基酚或 10 μM 的羰基氰化物 p-三氟甲基苯腙抑制。 结论是，脱水的实际底物是相应的硫酯。数据表明，反应过程中存在催化磷酸化作用。
• Mueller U.; Buckel W., Eur J Biochem, 1995, 0014-2956, 698-704
  作者：Mueller U.、Buckel W.

  DOI：——

  日期：——