(2S)-methylsuccinyl-CoA(5-)

• 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: (2S)-methylsuccinyl-CoA(5-)
• 英文别名: (3S)-4-[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]-3-methyl-4-oxobutanoate
• 化学式: C26H37N7O19P3S-5
• 分子量: 876.6
• InChiKey: OUFHQHVVFSERRI-VKBDFPRVSA-I

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -5.3
• 重原子数：
  56
• 可旋转键数：
  21
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.65
• 拓扑面积：
  440
• 氢给体数：
  5
• 氢受体数：
  24

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (2S)-methylsuccinyl-CoA(5-) 、 氢(+1)阳离子 、 FAD 生成 2-methylfumaryl-CoA 、 10-[(2S,3S,4R)-5-[[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl]oxy-hydroxyphosphoryl]oxy-2,3,4-trihydroxypentyl]-7,8-dimethyl-5H-benzo[g]pteridine-2,4-diolate
  参考文献：
  名称：

  甲基琥珀酰-CoA脱氢酶（酰基-CoA脱氢酶家族的罕见成员）的底物特异性的结构基础。

  摘要：

  （2S）-甲基琥珀酰-CoA脱氢酶（MCD）属于FAD依赖性酰基-CoA脱氢酶（ACD）家族，是乙基丙二酰-CoA途径中乙酸同化的关键酶。它催化（2S）-甲基琥珀酰-CoA氧化为α，β-不饱和甲烯二酰-CoA，并且仅显示约0.5％的琥珀酰-CoA活性。在这里，我们报告了MCD的晶体结构，分辨率为1.37Å。该酶形成两个60 kDa亚基的同型二聚体。与其他ACD相比，MCD包含约170个残基长的N末端延伸，在结构上模仿了这些酶的二聚体-二聚体界面，这些界面被规范地组织为四聚体。MCD催化α-甲基支链二羧酸CoA硫酯的空前氧化。底物专一性是通过三个可容纳末端羧基的精氨酸的簇和一个促进C2甲基分支结合的专用腔来实现的。MCD显然已发展为防止琥珀酰-CoA的非特异性氧化，琥珀酸-CoA是（2S）-甲基琥珀酰-CoA的紧密结构同源物，是中心碳代谢的重要中间体。然而，对于不同的代谢工程和生物技术应用，

  DOI：

  10.1074/jbc.ra117.000764
• 作为产物：
  描述：

  (R)-ethylmalonyl-CoA(5-) 生成 (2S)-methylsuccinyl-CoA(5-)
  参考文献：
  名称：

  球形球形红细菌的乙基丙二酰辅酶A突变酶定义了依赖辅酶B12的酰基辅酶A突变酶的新子代。

  摘要：

  辅酶B（12）依赖型突变酶是催化可逆碳骨架重排反应的自由基酶。在这里我们描述球形红球菌乙基丙二酰辅酶A突变酶（Ecm），辅酶B（12）依赖的酰基辅酶A突变酶家族的一个新成员，该酶在最近发现的用于乙酸同化的乙基丙二酰辅酶A途径中起作用。Ecm参与了该新途径的中心反应序列，并与第二种酶结合催化了乙基丙二酰辅酶A向甲基琥珀酰辅酶A的转化，该酶进一步被鉴定为混杂的乙基丙二酰辅酶A /甲基丙二酰辅酶A差向异构酶。与差向异构酶相反，Ecm对其底物乙基丙二酰辅酶A具有高度特异性，并且仅以0.2％的相对活性接受甲基丙二酰辅酶A。序列分析表明，Ecm与（2R）-甲基丙二酰-CoA突变酶以及异丁酰-CoA突变酶不同，并定义了一个新的辅酶B（12）依赖型酰基-CoA突变酶亚家族。与分子建模相结合，鉴定了两个特征序列，它们可能有助于这些酶的底物特异性。

  DOI：

  10.1074/jbc.m805527200

文献信息

• (2<i>S</i>)-Methylsuccinyl-CoA dehydrogenase closes the ethylmalonyl-CoA pathway for acetyl-CoA assimilation
  作者：Tobias J. Erb、Georg Fuchs、Birgit E. Alber

  DOI：10.1111/j.1365-2958.2009.06837.x

  日期：2009.9

  SummaryMany organic substrates are metabolized via acetyl‐coenzyme A (CoA) and enter central carbon metabolism at the level of this compound. We recently described the outlines of the ethylmalonyl‐CoA pathway, a new acetyl‐CoA assimilation strategy that operates in a number of bacteria such as Rhodobacter sphaeroides, Methylobacterium extorquens and streptomycetes and replaces the glyoxylate cycle. This new pathway involves a unique central reaction sequence catalysed by characteristic enzymes. Here, we identified and characterized (2S)‐methylsuccinyl‐CoA dehydrogenase from R. sphaeroides, a flavin adenine dinucleotide‐containing enzyme that catalyses the last unknown step in the central part of the ethylmalonyl‐CoA pathway, the oxidation of (2S)‐methylsuccinyl‐CoA to mesaconyl‐(C1)‐CoA. This enzyme is highly specific for its substrate and forms a distinct subgroup within the superfamily of flavin‐dependent acyl‐CoA dehydrogenases. Homology modelling and comparative sequence analyses with well‐studied members of this superfamily identified amino acids that may contribute to the narrow substrate specificity of (2S)‐methylsuccinyl‐CoA dehydrogenase. The central part of the ethylmalonyl‐CoA pathway was reconstituted in vitro using four recombinant enzymes. By this work, the ethylmalonyl‐CoA pathway and its stereochemical course have been completely solved. This allowed defining the minimum set of enzymes necessary for its operation and to screen for further organisms following this acetyl‐CoA assimilation strategy.
• Ethylmalonyl-CoA Mutase from Rhodobacter sphaeroides Defines a New Subclade of Coenzyme B12-dependent Acyl-CoA Mutases
  作者：Tobias J. Erb、Janos Rétey、Georg Fuchs、Birgit E. Alber

  DOI：10.1074/jbc.m805527200

  日期：2008.11

  Coenzyme B(12)-dependent mutases are radical enzymes that catalyze reversible carbon skeleton rearrangement reactions. Here we describe Rhodobacter sphaeroides ethylmalonyl-CoA mutase (Ecm), a novel member of the family of coenzyme B(12)-dependent acyl-CoA mutases, that operates in the recently discovered ethylmalonyl-CoA pathway for acetate assimilation. Ecm is involved in the central reaction sequence

  辅酶B（12）依赖型突变酶是催化可逆碳骨架重排反应的自由基酶。在这里我们描述球形红球菌乙基丙二酰辅酶A突变酶（Ecm），辅酶B（12）依赖的酰基辅酶A突变酶家族的一个新成员，该酶在最近发现的用于乙酸同化的乙基丙二酰辅酶A途径中起作用。Ecm参与了该新途径的中心反应序列，并与第二种酶结合催化了乙基丙二酰辅酶A向甲基琥珀酰辅酶A的转化，该酶进一步被鉴定为混杂的乙基丙二酰辅酶A /甲基丙二酰辅酶A差向异构酶。与差向异构酶相反，Ecm对其底物乙基丙二酰辅酶A具有高度特异性，并且仅以0.2％的相对活性接受甲基丙二酰辅酶A。序列分析表明，Ecm与（2R）-甲基丙二酰-CoA突变酶以及异丁酰-CoA突变酶不同，并定义了一个新的辅酶B（12）依赖型酰基-CoA突变酶亚家族。与分子建模相结合，鉴定了两个特征序列，它们可能有助于这些酶的底物特异性。
• Structural basis for substrate specificity of methylsuccinyl-CoA dehydrogenase, an unusual member of the acyl-CoA dehydrogenase family
  作者：Thomas Schwander、Richard McLean、Jan Zarzycki、Tobias J. Erb

  DOI：10.1074/jbc.ra117.000764

  日期：2018.2

  (2S)-methylsuccinyl-CoA dehydrogenase (MCD) belongs to the family of FAD-dependent acyl-CoA dehydrogenase (ACD) and is a key enzyme of the ethylmalonyl-CoA pathway for acetate assimilation. It catalyzes the oxidation of (2S)-methylsuccinyl-CoA to α,β-unsaturated mesaconyl-CoA and shows only about 0.5% activity with succinyl-CoA. Here we report the crystal structure of MCD at a resolution of 1.37 Å

  （2S）-甲基琥珀酰-CoA脱氢酶（MCD）属于FAD依赖性酰基-CoA脱氢酶（ACD）家族，是乙基丙二酰-CoA途径中乙酸同化的关键酶。它催化（2S）-甲基琥珀酰-CoA氧化为α，β-不饱和甲烯二酰-CoA，并且仅显示约0.5％的琥珀酰-CoA活性。在这里，我们报告了MCD的晶体结构，分辨率为1.37Å。该酶形成两个60 kDa亚基的同型二聚体。与其他ACD相比，MCD包含约170个残基长的N末端延伸，在结构上模仿了这些酶的二聚体-二聚体界面，这些界面被规范地组织为四聚体。MCD催化α-甲基支链二羧酸CoA硫酯的空前氧化。底物专一性是通过三个可容纳末端羧基的精氨酸的簇和一个促进C2甲基分支结合的专用腔来实现的。MCD显然已发展为防止琥珀酰-CoA的非特异性氧化，琥珀酸-CoA是（2S）-甲基琥珀酰-CoA的紧密结构同源物，是中心碳代谢的重要中间体。然而，对于不同的代谢工程和生物技术应用，