2-oxobutanoate | 339-71-9

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 酮酸及其衍生物
• 英文名称: 2-oxobutanoate
• 英文别名: 2-oxobutyrate；α-ketobutyrate；2-keto-butyrate
• CAS: 339-71-9
• 化学式: C₄H₅O₃
• 分子量: 101.082
• InChiKey: TYEYBOSBBBHJIV-UHFFFAOYSA-M

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.8
• 重原子数：
  7
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.5
• 拓扑面积：
  57.2
• 氢给体数：
  0
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  2-oxobutanoate 在 1,6-di-o-phosphonohex-2-ulofuranose 、 piperazine*HCl buffer 、 还原型辅酶Ⅰ 作用下， 生成 DL-2-羟基丁酸
  参考文献：
  名称：

  Gln102Arg和Cys97Gly突变对嗜热脂肪芽孢杆菌L-乳酸脱氢酶结构特异性和立体特异性的影响

  摘要：

  嗜热脂肪芽孢杆菌 (BSLDH) 的 L-乳酸脱氢酶是一种热稳定酶，在不对称合成中具有相当大的应用潜力。因此，了解控制其结构特异性和立体特异性的因素是很有意义的。本文评估了 GIn 102→Arg 和 Cys97→Gly 突变的影响。在对 13 种 2-酮酸的调查中，发现 Q102R 突变降低了 BSLDH 还原具有小或亲水 R 基团的 RCOCOOH 底物的活性，而不影响其对具有较大疏水性 R 取代基的那些的活性

  DOI：

  10.1021/ja00038a016
• 作为产物：
  描述：

  L-蛋氨酸砜 在 methionine γ-lyase from Porphyromonas gingivalis 、 水 作用下， 以 aq. phosphate buffer 为溶剂， 以99%的产率得到2-oxobutanoate
  参考文献：
  名称：

  蛋氨酸γ-裂合酶（MGL）催化的连续分光光度法测定和非线性动力学分析。

  摘要：

  在本文中，我们提出了一种新的，易于实施的测定方法，用于MGL催化的L-甲硫氨酸及其类似物生成α-酮丁酸（α-KB）产物的γ消除反应。该测定采用紫外可见分光光度法，通过在315 nm处的吸光度连续监测α-KB的形成速率。我们还采用了一种非线性数据分析方法，该方法避免了“初始斜率”确定的需要，该方法会在进度曲线为非线性时引入误差。通过1H NMR产物分析对分光光度法进行了验证，结果表明，在研究条件下，L-蛋氨酸和L-蛋氨酸砜的底物可转化为α-KB产物，收率大于99％。使用这种测定方法，我们首次确定了牙龈卟啉单胞菌的MGL重组形式的Michaelis-Menten参数，得出L-met的kcat和Km值为328 +/- 8 min-1和1.2 +/- 0.1 mM。 γ消除，对于L-met砜γ消除反应为2048 +/- 59 min-1和38 +/- 2 mM。我们设想，该测定方法对于确定产生α-

  DOI：

  10.1016/j.ab.2016.05.010
• 作为试剂：
  描述：

  2-AMINO-4-METHOXY-N-METHYL-5-OXAZOL-5-YL-benzamide 在 对甲苯磺酸一水合物 MgSO₄ 、 2-oxobutanoate 作用下， 以 二氯甲烷 、 丙酮 、 甲苯 为溶剂， 以22%的产率得到7-Methoxy-3-methyl-6-oxazol-5-yl-4-oxo-1,2,3,4-TETRAHYDRO-QUINAZOLINE-2-CARBOXYLIC acid ethyl ester
  参考文献：
  名称：

  [EN] QUINAZOLINONE DERIVATIVES
  [FR] DERIVES DE QUINAZOLINONE

  摘要：

  翻译结果如下： 公式(1)的化合物：其中：X是氧原子或硫原子；R1是脂肪族、环脂肪族或环烷基-烷基团；R2是可选地取代的杂芳基团或-CN基团；R3是组-(Alk1)mL1(Alk2)nR6，其中m和n相同或不同，都是零或整数1，Alk1和Alk2相同或不同，都是可选地取代的脂肪族或杂脂肪族链，L1是共价键或连接原子或团，R6是氢原子或可选地取代的环脂肪族、杂环脂肪族、芳香族或杂芳族团；R4是组-(Alk3)pL2(Alk4)qR7，其中p和q相同或不同，都是零或整数1，Alk3和Alk4相同或不同，都是可选地取代的脂肪族或杂脂肪族链，L2是共价键或连接原子或团，R7是氢或卤素原子或-CN基团或可选地取代的环脂肪族、杂环脂肪族、芳香族或杂芳族团；R5是氢原子或可选地取代的脂肪族团；以及其盐、溶剂化物、水合物、互变异构体、同分异构体或N-氧化物。本发明的化合物是IMPDH的强效抑制剂。

  公开号：

  WO2004018462A1

文献信息

• Biocatalytic Construction of Quaternary Centers by Aldol Addition of 3,3-Disubstituted 2-Oxoacid Derivatives to Aldehydes
  作者：Roser Marín-Valls、Karel Hernández、Michael Bolte、Teodor Parella、Jesús Joglar、Jordi Bujons、Pere Clapés

  DOI：10.1021/jacs.0c09994

  日期：2020.11.18

  3-methyl-2-oxobutanoate hydroxymethyltransferase from E. coli (KPHMT) and variants thereof. The 3,3,3-trisubstituted 2-oxoacids thus produced were converted into 2-oxolactones and 3-hydroxy acids and directly to ulosonic acid derivatives, all bearing gem-dialkyl, gem-cycloalkyl, and spirocyclic quaternary centers. In addition, some of these reactions use a single enantiomer from racemic nucleophiles to afford

  季碳的拥挤性质阻碍了它们的制备，尤其是在需要立体控制时。在这里，我们报告了一种用于创建具有广泛底物范围的季碳中心的生物催化方法，导致具有这种结构特征的不同化合物类别。关键步骤包括由来自大肠杆菌的金属依赖性 3-甲基-2-氧代丁酸羟甲基转移酶 (KPHMT) 及其变体催化，将 3,3-二取代的 2-含氧酸醛醇加成到醛上。由此产生的 3,3,3-三取代的 2-含氧酸被转化为 2-氧代内酯和 3-羟基酸，并直接转化为 ulosonic 酸衍生物，所有这些衍生物都带有嵴二烷基、嵴环烷基和螺环季铵中心。此外，这些反应中的一些使用来自外消旋亲核试剂的单一对映异构体来提供立体纯的季碳。
• Donor Promiscuity of a Thermostable Transketolase by Directed Evolution: Efficient Complementation of 1-Deoxy-<scp>d</scp> -xylulose-5-phosphate Synthase Activity
  作者：Thangavelu Saravanan、Sebastian Junker、Michael Kickstein、Sascha Hein、Marie-Kristin Link、Jan Ranglack、Samantha Witt、Marion Lorillière、Laurence Hecquet、Wolf-Dieter Fessner

  DOI：10.1002/anie.201701169

  日期：2017.5.2

  Enzymes catalyzing asymmetric carboligation reactions typically show very high substrate specificity for their nucleophilic donor substrate components. Structure‐guided engineering of the thermostable transketolase from Geobacillus stearothermophilus by directed in vitro evolution yielded new enzyme variants that are able to utilize pyruvate and higher aliphatic homologues as nucleophilic components

  催化不对称碳连接反应的酶通常对其亲核供体底物组分显示很高的底物特异性。通过定向体外进化对源自嗜热脂肪热地芽孢杆菌的热稳定的转酮醇酶进行结构导向的工程改造，产生了新的酶变体，该变体能够利用丙酮酸和更高的脂肪族同源物作为亲核组分进行酰基转移，而不是天然的多羟基化酮糖磷酸酯或羟基丙酮酸。单个突变体H102T证明对3-甲基-2-氧代丁酸酯作为供体的打击最大，而双突变体H102L / H474S对丙酮酸作为供体则显示出最高的催化效率。后一种变体能够补充大肠杆菌的营养缺陷型dxs基因缺失产生的细胞，该基因编码进入萜类生物合成的第一个重要步骤的活性，从而提供了机会进行生长选择测试以进一步优化酶。
• Chemoselective detection and discrimination of carbonyl-containing compounds in metabolite mixtures by ¹ H-detected ¹⁵ N nuclear magnetic resonance
  作者：Andrew N. Lane、Sengodagounder Arumugam、Pawel K. Lorkiewicz、Richard M. Higashi、Sébastien Laulhé、Michael H. Nantz、Hunter N.B. Moseley、Teresa W.-M. Fan

  DOI：10.1002/mrc.4199

  日期：2015.5

  NMR spectra of mixtures of metabolites extracted from cells or tissues are extremely complex, reflecting the large number of compounds that are present over a wide range of concentrations. Although multidimensional NMR can greatly improve resolution as well as improve reliability of compound assignments, lower abundance metabolites often remain hidden. We have developed a carbonyl‐selective aminooxy

  从细胞或组织中提取的代谢物混合物的 NMR 谱极其复杂，反映了存在于广泛浓度范围内的大量化合物。尽管多维 NMR 可以极大地提高分辨率并提高化合物归属的可靠性，但丰度较低的代谢物通常仍处于隐藏状态。我们开发了一种羰基选择性氨氧基探针，它与游离的酮和醛官能团发生特异性反应，但不与羧酸盐发生反应。通过在氨基氧基官能团中加入 15N，使用 15N 编辑的 NMR 专门选择那些含有游离羰基官能团的代谢物，而排除所有其他代谢物。在这里，我们证明酮和醛的氨氧基加合物的化学位移非常不同，例如，它可用于区分醛糖和酮糖。利用 2 键或 3 键 15N-1H 偶联，首先使用真实标准对 15N 编辑的 NMR 分析进行优化，然后应用于肺腺癌细胞系 A549 的提取物。超过 30 种 NMR 可检测水平的含羰基化合物，其中 6 种是我们参考我们的数据库指定的。
• Structural Determinants for the Non-Canonical Substrate Specificity of the ω-Transaminase from<i>Paracoccus denitrificans</i>
  作者：Eul-Soo Park、Sae-Rom Park、Sang-Woo Han、Joo-Young Dong、Jong-Shik Shin

  DOI：10.1002/adsc.201300786

  日期：2014.1.13

  limited synthetic applications of ω‐TA to access structurally diverse chiral amines and amino acids. Here we report the first example of an ω‐TA whose S pocket shows a non‐canonical steric constraint and readily accommodates up to an n‐butyl substituent. The relaxed substrate specificity of the (S)‐selective ω‐TA, cloned from Paracoccus denitrificans (PDTA), afforded efficient asymmetric syntheses of

  ω-转氨酶（ω-TA）的底物结合口袋由能够双重识别疏水和羧基取代基的大（L）口袋和一个表现出严格的空间限制而不允许取代基进入的小（S）口袋组成比乙基。尽管ω-TA具有独特的催化作用，可实现羰基化合物的不对称还原胺化，但S口袋中发生的严重尺寸排阻限制了ω-TA的合成应用，从而难以获得结构多样的手性胺和氨基酸。在这里，我们报告一个ω-TA的第一个例子，它的S口袋显示出非规范的空间约束，并且很容易容纳多达一个正丁基取代基。（S）选择性ω-TA的宽松底物特异性，克隆自反硝化副球菌（PDTA）可有效地合成带有长烷基侧链的非天然氨基酸的非对称氨基酸，例如L-缬氨酸和L-正亮氨酸。使用最近发布的PDTA的X射线结构进行分子建模可以查明仍然令人怀疑的S口袋的确切位置。发现疏水取代基进入L口袋使S口袋接受至多乙基取代基，让人联想到典型的空间位阻。相反，羧基与L口袋的结合导致V153略微远离形成小口袋的残基。
• Valine 375 and Phenylalanine 109 Confer Affinity and Specificity for Pyruvate as Donor Substrate in Acetohydroxy Acid Synthase Isozyme II from <i>Escherichia coli</i>
  作者：Andrea Steinmetz、Maria Vyazmensky、Danilo Meyer、Ze′ev Barak、Ralph Golbik、David M. Chipman、Kai Tittmann

  DOI：10.1021/bi100555q

  日期：2010.6.29

  result from a stronger hydrophobic interaction of the ethyl substituent of 2-KB with the side chain of Trp464 in multiple, apparently committed steps of catalysis. Here, we have elucidated the molecular determinants conferring specificity for pyruvate as the sole physiological donor substrate. Structural studies and sequence alignments of the POX subfamily of ThDP enzymes that act on pyruvate indicate

  乙酰羟酸合酶（AHAS）是一种硫胺素依赖性磷酸酶，可催化丙酮酸与另一个丙酮酸分子（乙酰乙酸产物）或2-酮丁酸（乙酰羟丁酸产物）的缩合反应，这是生物合成支链氨基酸的第一步。在植物，细菌，藻类和真菌中。大肠杆菌的AHAS同工酶II相对于丙酮酸作为受体，对2-酮丁酸酯（2-KB）的特异性高60倍，这表明是由于2-KB的乙基取代基与Trp464的侧链在多个表面上的较强疏水相互作用所致催化步骤。在这里，我们阐明了赋予丙酮酸作为唯一的生理供体底物的特异性的分子决定簇。对丙酮酸起作用的ThDP酶POX亚家族的结构研究和序列比对表明，缬氨酸和苯丙氨酸与丙酮酸的甲基取代基疏水相互作用。进行了在这些位置（Val375Ala，Val375Ile和Phe109Met）处有取代的AHAS同工酶II变体的动力学和热力学研究。Val375变体的k值略有降低猫与表观的适度增加ķ中号丙酮酸，两者的底物亲和力和ķ猫在AHAS

表征谱图