S-(5-histidyl)cysteine sulfoxide

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 英文名称: S-(5-histidyl)cysteine sulfoxide
• 英文别名: (2S)-2-amino-3-[4-[(2R)-2-amino-2-carboxyethyl]sulfinyl-1H-imidazol-5-yl]propanoic acid
• 化学式: C₉H₁₄N₄O₅S
• 分子量: 290.3
• InChiKey: CHVJBWUZNCGHCS-VCNVLXLASA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -6.1
• 重原子数：
  19
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.44
• 拓扑面积：
  201
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  7

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  S-(5-histidyl)cysteine sulfoxide 在 ovothiol C−S lyase 、 还原型辅酶Ⅰ 、 L-lactate dehydrogenase 、 1,4-二巯基-2,3-丁二醇 作用下， 反应 1.0h， 生成 5,5'-disulfane-diyl-bis-histidine 、 L-5-sulfanylhistidine
  参考文献：
  名称：

  卵磷脂A生物合成中其余步骤的体外重建：CS裂解酶和甲基转移酶反应

  摘要：

  卵硫醇是巯基组氨酸衍生物。卵硫醇生物合成的第一步是组氨酸和半胱氨酸之间的OvoA催化氧化偶联。在该报告中，在体外重构了硫醇A生物合成的其余步骤。据报道，ETA_14770（OvoB）是依赖PLP的亚砜裂解酶，负责巯基组氨酸的生产。发现OvoA是一种双功能酶，可介导氧化C–S键的形成和巯基组氨酸的甲基化，从而提供卵硫醇A。除了重建整个生物合成途径外，还研究了文献中提出的两个独特功能：潜在的半胱氨酸回收裂解酶（OvoB）的机理和π- N甲基转移酶的选择性。

  DOI：

  10.1021/acs.orglett.8b02332
• 作为产物：
  描述：

  L-半胱氨酸 、 L-组氨酸 在 3,3,3-膦三基三丙酸 、 ovothiol A 、 三羟甲基氨基甲烷盐酸盐 、 iron(II) sulfate 、 sodium chloride 作用下， 生成 S-(5-histidyl)cysteine sulfoxide
  参考文献：
  名称：

  Substrate specificity of an oxygen dependent sulfoxide synthase in ovothiol biosynthesis

  摘要：

  OvoA 是一种依赖铁（II）的亚砜合成酶，催化卵硫醇 A 生物合成的第一步。这种酶对 L-组氨酸咪唑侧链的 C5 位进行硫化。我们报告了这种催化剂的底物特异性概况，并提供了表明 OvoA 催化作用遵循硫醇烯类机制的数据。

  DOI：

  10.1039/c3cc42594k

文献信息

• Use of a Tyrosine Analogue To Modulate the Two Activities of a Nonheme Iron Enzyme OvoA in Ovothiol Biosynthesis, Cysteine Oxidation versus Oxidative C–S Bond Formation
  作者：Li Chen、Nathchar Naowarojna、Heng Song、Shu Wang、Jiangyun Wang、Zixin Deng、Changming Zhao、Pinghua Liu

  DOI：10.1021/jacs.7b13628

  日期：2018.4.4

  histidine thiol derivative. The biosynthesis of ovothiol involves an extremely efficient trans-sulfuration strategy. The nonheme iron enzyme OvoA catalyzed oxidative coupling between cysteine and histidine is one of the key steps. Besides catalyzing the oxidative coupling between cysteine and histidine, OvoA also catalyzes the oxidation of cysteine to cysteine sulfinic acid (cysteine dioxygenase activity)

  Ovothiol 是一种组氨酸硫醇衍生物。卵硫醇的生物合成涉及极其有效的反式硫化策略。非血红素铁酶 OvoA 催化半胱氨酸和组氨酸之间的氧化偶联是关键步骤之一。除了催化半胱氨酸和组氨酸之间的氧化偶联外，OvoA 还催化半胱氨酸氧化成半胱氨酸亚磺酸（半胱氨酸双加氧酶活性）。迄今为止，关于 OvoA 催化的机制信息非常少。在本报告中，我们使用同位素敏感分支方法测量了 OvoA 催化中的动力学同位素效应 (KIE)。此外，通过琥珀抑制子介导的非天然氨基酸掺入方法，将活性位点酪氨酸（Tyr417）替换为2-氨基-3-（4-羟基-3-（甲硫基）苯基）丙酸（MtTyr），这两个OvoA活性（半胱氨酸和组氨酸之间的氧化偶联，以及半胱氨酸双加氧酶活性）可以被调节。这些结果表明，两种 OvoA 活性从一个共同的中间体分支出来，并且活性位点酪氨酸残基在控制这两种途径之间的分配中发挥着一些关键作用。
• Regioselectivity of the Oxidative C–S Bond Formation in Ergothioneine and Ovothiol Biosyntheses
  作者：Heng Song、Maureen Leninger、Norman Lee、Pinghua Liu

  DOI：10.1021/ol402275t

  日期：2013.9.20

  Ergothioneine (5) and ovothiol (8) are two novel thiol-containing natural products. Their C-S bonds are formed by oxidative coupling reactions catalyzed by EgtB and OvoA enzymes, respectively. In this work, it was discovered that in addition to catalyzing the oxidative coupling between histidine and cysteine (1 -> 6 conversion), OvoA can also catalyze a direct oxidative coupling between hercynine (2) and cisteine (2 -> 4 conversion), which can shorten the ergothioneine biosynthetic pathway by two steps.
• Identification and Characterization of the First Ovothiol Biosynthetic Enzyme
  作者：Andrea Braunshausen、Florian P. Seebeck

  DOI：10.1021/ja109378e

  日期：2011.2.16

  Ovothiols are histidine-derived thiols that were first isolated from marine invertebrates. We have identified a 5-histidylcysteine sulfoxide synthase (OvoA) as the first ovothiol biosynthetic enzyme and characterized OvoAs from Erwinia tasmaniensis and Trypanosoma cruzi. Homologous enzymes are encoded in more than 80 genomes ranging from proteobacteria to animalia.
• Cysteine Oxidation Reactions Catalyzed by a Mononuclear Non-heme Iron Enzyme (OvoA) in Ovothiol Biosynthesis
  作者：Heng Song、Ampon Sae Her、Fiona Raso、Zhibin Zhen、Yuda Huo、Pinghua Liu

  DOI：10.1021/ol5005438

  日期：2014.4.18

  OvoA in ovothiol biosynthesis is a mononuclear non-heme iron enzyme catalyzing the oxidative coupling between histidine and cysteine. It can also catalyze the oxidative coupling between hercynine and cysteine, yet with a different regio-selectivity. Due to the potential application of this reaction for industrial ergothioneine production, in this study, we systematically characterized OvoA by a combination of three different assays. Our studies revealed that OvoA can also catalyze the oxidation of cysteine to either cysteine sulfinic acid or cystine. Remarkably, these OvoA-catalyzed reactions can be systematically modulated by a slight modification of one of its substrates, histidine.