(R)-pantoate | 470-29-1

• 物质功能分类: 有机原料 - 羧酸类化合物及衍生物
• 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)-pantoate
• 英文别名: Pantoate；(2R)-2,4-dihydroxy-3,3-dimethylbutanoate
• CAS: 470-29-1
• 化学式: C₆H₁₁O₄
• 分子量: 147.151
• InChiKey: OTOIIPJYVQJATP-BYPYZUCNSA-M

物化性质

• 熔点：
  124 °C
• 沸点：
  368.7±27.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.259±0.06 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  甲醇（微溶）、水（微溶）

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.3
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.83
• 拓扑面积：
  80.6
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

制备方法与用途

用途：混旋泛酸钙的中间体。

生产方法：通过将2,2-二甲基-3-羟基丙醛与氰化钠进行加成反应，生成2,2-二甲基-3-氰基丙二醇，随后水解得到目标产物。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (R)-pantoate 、 fumaric acid 在 pantothenate synthetase 、 aspartate-α-decarboxylase 、 3-methylaspartate ammonia lyase 、 氯化铵 、 5’-三磷酸腺苷 、 magnesium chloride 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 24.0h， 以70%的产率得到D-泛酸
  参考文献：
  名称：

  维生素B5及其衍生物的模块化酶级联合成。

  摘要：

  获得维生素B 5 [（R）-泛酸]和α-甲基取代的维生素B 5 [（R）-和（S）-3-（（R）-2,4-二羟基-3， [3-二甲基丁酰胺基] -2-甲基丙酸]是通过模块化的三步生物催化级联反应实现的，该级联反应涉及3-甲基天冬氨酸氨裂合酶（MAL），天冬氨酸α-脱羧酶（ADC），β-甲基天冬氨酸α-脱羧酶或谷氨酸脱羧酶（GAD）和泛酸合成酶（PS）酶。从简单的非手性二元羧酸（富马酸或中康酸）开始，维生素B 5和α-甲基取代的维生素B 5的两种非对映异构体它是产生有前景的抗恶性疟原虫和多药耐药金黄色葡萄球菌抗菌剂的宝贵前体，可以高收率（高达70％）和优异的对映体纯度（> 99％  ee）产生。这种新开发的级联方法可以定制，并通过修饰泛酰基或β-丙氨酸部分用于各种维生素B 5衍生物的生物催化生产。

  DOI：

  10.1002/chem.201804151
• 作为产物：
  描述：

  泛酸根 、 水 生成 (R)-pantoate 、 β-丙氨酸
  参考文献：
  名称：

  泛酸的细菌降解。二。泛酸水解酶。

  摘要：

  DOI：

  10.1021/bi00866a002

文献信息

• Kinetic and Mechanistic Analysis of the <i>E. coli</i> <i>panE</i>-Encoded Ketopantoate Reductase
  作者：Renjian Zheng、John S. Blanchard

  DOI：10.1021/bi992676g

  日期：2000.4.1

  Ketopantoate reductase (EC 1.1.1.169) catalyzes the NADPH-dependent reduction of alpha-ketopantoate to form D-(-)-pantoate in the pantothenate/coenzyme A biosynthetic pathway. The enzyme encoded by the panE gene from E. coli K12 was overexpressed and purified to homogeneity. The native enzyme exists in solution as a monomer with a molecular mass of 34 000 Da. The steady-state initial velocity and product

  酮戊酸酯还原酶（EC 1.1.1.169）催化泛酸/辅酶A生物合成途径中α-酮戊酸酯的NADPH依赖性还原反应，形成D-（-）-泛酸酯。来自大肠杆菌K12的panE基因编码的酶被过表达并纯化至同质。天然酶以分子量为34000Da的单体存在于溶液中。稳态初始速度和产物抑制模式与有序的顺序动力学机制一致，其中NADPH结合后是酮戊酸酯结合，泛酸释放先于NADP（+）释放。底物在正向和反向反应中动力学参数V和V / K的pH依赖性表明，催化机理中涉及单个通用酸/碱。酶基的pK值为8.4 +/- 0。2在酮戊酸酯的还原方向上起一般酸的作用，而显示出7.8 +/- 0.2的pK值的酶基在泛酸氧化方向上起一般的碱的作用。（1）1 H NMR光谱证实了NADPH的pro-S氢原子向酮戊酸酯的C-2位的立体定向转移。1.3和1.5分别对V（for）和V / K（NADPH）的主要氘动力学同位素效应以及2.1和1
• The <i>panE</i> Gene, Encoding Ketopantoate Reductase, Maps at 10 Minutes and Is Allelic to <i>apbA</i> in <i>Salmonella typhimurium</i>
  作者：Michael E. Frodyma、Diana Downs

  DOI：10.1128/jb.180.17.4757-4759.1998

  日期：1998.9

  moiety of thiamine are synthesized de novo by the purine biosynthetic pathway or the alternative pyrimidine biosynthetic (APB) pathway. The apbA gene was the first locus defined as required for function of the APB pathway (D. M. Downs and L. Petersen, J. Bacteriol. 176:4858-4864, 1994). Recent work showed the ApbA protein catalyzes the NADPH-specific reduction of ketopantoic acid to pantoic acid. This

  在鼠伤寒沙门氏菌中，硫胺素嘧啶部分的前体是通过嘌呤生物合成途径或替代嘧啶生物合成（APB）途径从头合成的。 apbA 基因是第一个被定义为 APB 途径功能所需的基因座（DM Downs 和 L. Petersen, J. Bacteriol. 176:4858-4864, 1994）。最近的研究表明，ApbA 蛋白可催化 NADPH 特异性地将酮泛解酸还原为泛解酸。此前，该活性与泛酸生物合成基因 panE 有关。尽管之前的报道将 panE 定位在大肠杆菌染色体上的 87 分钟处，但我们在此表明​​ apbA 和 panE 是等位基因，并且在鼠伤寒沙门氏菌和大肠杆菌染色体上都定位在 10 分钟处。这里提出的结果表明，ApbA 在硫胺素合成中的作用是间接的，因为体内标记研究表明，ApbA 催化反应的产物泛解酸不是通过 APB 途径产生硫胺素的直接前体。
• Enzymological properties of pantothenate synthetase from Escherichia coli B.
  作者：Kazutaka MIYATAKE、Yoshihisa NAKANO、Shozaburo KITAOKA

  DOI：10.3177/jnsv.24.243

  日期：——

  Following a previous report on physicochemical properties, the enzymological properties of a homogeneously purified preparation of pantothenate synthetase were described. The optimum pH was 10.0 and optimum temperature 30°C. The lyophilized enzyme was very stable on standing at -20°C. K+ or NH4+ and Mg2+ or Mn2+ were required as activators; other cations examined were inhibitive to various extents and the enzyme required ATP as the energy supplier. Some co-amino acids exerted strong inhibition, and the enzyme was inhibited by some chelating agents but was not affected by SH compounds and SH inhibitors. Apparent Km for pantoate was 6.3×10-5M, for β-alanine 1.5×10-4 M, and for ATP 1.0×10-4M, According to the method of CLELAND, the enzyme reaction proceeds by a Bi Uni Uni Bi Ping Pong mechanism and a scheme showing the order of binding of substrates and releasing of products is presented.

  在之前一篇关于物理化学性质的报告之后，本文描述了均相纯化的泛酸合成酶制剂的酶学性质。最佳pH值为10.0，最佳温度为30°C。冻干酶在-20°C下非常稳定。K+或NH4+和Mg2+或Mn2+是必需的激活剂；其他阳离子在不同程度上具有抑制作用，酶需要ATP作为能量供应。一些共氨基酸具有强烈的抑制作用，酶被一些螯合剂抑制，但不受SH化合物和SH抑制剂的影响。泛酸的表观Km为6.3×10-5M，β-丙氨酸为1.5×10-4M，ATP为1.0×10-4M。根据CLELAND的方法，酶反应通过Bi Uni Uni Bi Ping Pong机制进行，并提出了一个显示底物结合顺序和产物释放顺序的方案。
• The Bacterial Degradation of Pantothenic Acid. III. Enzymatic Formation of Aldopantoic Acid^*
  作者：C. T. Goodhue、Esmond E. Snell

  DOI：10.1021/bi00866a003

  日期：1966.2.1
• The Crystal Structure of <i>Escherichia coli</i> Ketopantoate Reductase with NADP⁺ Bound^,
  作者：Carina M. C. Lobley、Alessio Ciulli、Heather M. Whitney、Glyn Williams、Alison G. Smith、Chris Abell、Tom L. Blundell

  DOI：10.1021/bi0502036

  日期：2005.6.1

  The NADPH-dependent reduction of ketopantoate to pantoate, catalyzed by ketopantoate reductase (KPR; EC 1.1.1.169), is essential for the biosynthesis of pantothenate (vitamin B(5)). Here we present the crystal structure of Escherichia coli KPR with NADP(+) bound, solved to 2.1 A resolution. The cofactor is bound in the active site cleft between the N-terminal Rossmann-fold domain and the C-terminal alpha-helical domain. The thermodynamics of cofactor and substrate binding were characterized by isothermal titration calorimetry. The dissociation constant for NADP(+) was found to be 6.5 muM, 20-fold larger than that for NADPH (0.34 muM). The difference is primarily due to the entropic term, suggesting favorable hydrophobic interactions of the more lipophilic nicotinamide ring in NADPH. Comparison of this binary complex structure with the previously studied apoenzyme reveals no evidence for large domain movements on cofactor binding. This observation is further supported both by molecular dynamics and by calorimetric analysis. A model of the ternary complex, based on the structure presented here, provides novel insights into the molecular mechanism of enzyme catalysis. We propose a conformational switch of the essential Lys176 from the "resting" state observed in our structure to an "active" state, to bind ketopantoate. Additionally, we identify the importance of Asn98 for substrate binding and enzyme catalysis.