6-(3,3-dimethylallyl)tryptophan | 1309684-56-7

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 吲哚及其衍生物
• 英文名称: 6-(3,3-dimethylallyl)tryptophan
• 英文别名: 6-DMAT；(S)-2-amino-3-(6-(3-methylbut-2-en-1-yl)-1H-indol-3-yl)propanoic acid；(2S)-2-amino-3-[6-(3-methylbut-2-enyl)-1H-indol-3-yl]propanoic acid
• CAS: 1309684-56-7
• 化学式: C₁₆H₂₀N₂O₂
• 分子量: 272.347
• InChiKey: XPUOGJPNKWDYTE-AWEZNQCLSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.9
• 重原子数：
  20
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.31
• 拓扑面积：
  79.1
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  6-(3,3-dimethylallyl)tryptophan 在 AMIS_22590 (TnaA_-AM) 作用下， 生成 6-(3-甲基-2-丁烯基)-吲哚
  参考文献：
  名称：

  Isolation, structural elucidation and biosynthesis of 3-hydroxy-6-dimethylallylindolin-2-one, a novel prenylated indole derivative from Actinoplanes missouriensis

  摘要：

  自然界中广泛分布着许多前酰基吲哚衍生物。最近，在 6-二甲基烯丙基吲哚（DMAI）-3-甲醛和 5-DMAI-3-乙腈的生物合成途径中发现了两种链霉菌前炔基转移酶 IptA 及其同源物 SCO7467。在这里，我们通过系统纯化稀有放线菌--密苏里放线菌（Actinoplanes missouriensis NBRC 102363）的代谢产物，分离出了一种新型前酰基吲哚衍生物--3-羟基-6-二甲基烯丙基吲哚啉（DMAIN）-2-酮。通过 HR-MS 和 NMR 分析确定了 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one 的结构。我们发现，当 missouriensis 在PYM（蛋白胨-酵母提取物-硫酸镁）培养基中生长时，不仅会产生 3-羟基-6-DMAIN-2-酮，还会产生 6-二甲基烯丙基色氨酸（DMAT）和 6-DMAI。我们在 A. missouriensis 的完整基因组中搜索了这些化合物的生物合成基因，发现了一个由一个 iptA 同源物（AMIS_22580，命名为 iptA-Am）和一个推测的色氨酸酶基因（AMIS_22590，命名为 tnaA-Am）组成的基因簇。我们构建了一个 tnaA-Am 缺失（δtnaA-Am）菌株，发现它能产生 6-DMAT，但不产生 6-DMAI 或 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。在突变体δtnaA-Am 中外源添加 6-DMAI 会产生 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。此外，利用大肠杆菌产生的重组蛋白进行的体外酶测定表明，在 IptA-Am 和 TnaA-Am 存在的情况下，6-DMAI 是由色氨酸和焦磷酸二甲基烯丙基酯合成的，而且 IptA-Am 更喜欢以色氨酸而不是吲哚作为底物。根据这些结果，我们得出结论：iptA-AmâtnaA-Am 基因簇负责 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one 的生物合成。据推测，色氨酸通过 IptA-Am 转化为 6-DMAT，然后 6-DMAT 通过 TnaA-Am 转化为 6-DMAI。6-DMAI 在密苏里金合欢属中似乎通过一些未知氧化酶的作用转化为 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。

  DOI：

  10.1038/ja.2013.116
• 作为产物：
  描述：

  3-甲基丁-2-烯基膦酰磷酸氢酯 、 L-色氨酸 在 recombinant dimethylallyltryptophan synthase from Micromonospora olivasterospora 、 magnesium chloride 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 生成 6-(3,3-dimethylallyl)tryptophan
  参考文献：
  名称：

  表征微小橄榄单孢菌中的6-DMATS Mo，从而鉴定色氨酸异戊二烯基转移酶的对映选择性，区域选择性和多重异戊烯基化的差异†

  摘要：

  包括吲哚衍生物在内的异戊二烯基次生代谢产物通常表现出改善的生物学和药理活性，这使其成为有希望的药物发现和开发候选者。异戊二烯基转移酶催化异戊二烯基部分从异戊二烯供体例如二甲基烯丙基二磷酸酯（DMAPP）到受体的转移反应。其中一类特殊的酶使用DMAPP和色氨酸作为底物，以二甲基烯丙基色氨酸作为反应产物，因此起二甲基烯丙基色氨酸合酶（DMATS）的作用。与来自链霉菌的已知色氨酸异戊二烯基转移酶的序列同源性搜索导致鉴定了微小单孢菌中的假定的异戊二烯基转移酶基因MolI14.36。。表达和生化研究表明，MolI14.36充当色氨酸C 6异戊烯基转移酶（6-DMATS Mo）。对6-DMATS Mo的底物特异性的研究显示出对D-色氨酸的显着高活性，这促使我们进行了对其他DMATS的对映选择性，区域选择性和多重烯丙基化能力的比较研究，包括FgaPT2、5-DMATS，5-DMATS Sc，色氨酸及其类似物的L-和D-异构体的6-DMATS

  DOI：

  10.1039/c6ob01803c

文献信息

• Biochemical Investigations of Two 6-DMATS Enzymes from<i>Streptomyces</i>Reveal New Features of<scp>L</scp>-Tryptophan Prenyltransferases
  作者：Julia Winkelblech、Shu-Ming Li

  DOI：10.1002/cbic.201400046

  日期：2014.5.5

  6‐DMATSSa and 6‐DMATSSv from Streptomyces strains, in the presence of DMAPP and GPP. C6‐prenylated indole derivatives and dihydroxynaphthalenes with prenylation at the unsubstituted ring were identified as enzyme products of 6‐DMATSSa.

  他们可以做更多： 大号-色氨酸（1）和其衍生物以及羟基萘等2,3-二羟基萘（10）由6- DMATS被接受萨和6- DMATS SV从链霉菌属菌株，DMAPP的存在和GPP。C6-prenylated吲哚衍生物和未取代环上带有prenylation的二羟基萘被鉴定为6-DMATS Sa的酶产物。
• Structure and specificity of a permissive bacterial C-prenyltransferase
  作者：Sherif I Elshahawi、Hongnan Cao、Khaled A Shaaban、Larissa V Ponomareva、Thangaiah Subramanian、Mark L Farman、H Peter Spielmann、George N Phillips、Jon S Thorson、Shanteri Singh

  DOI：10.1038/nchembio.2285

  日期：2017.4

  study highlights the biochemical and structural characterization of the L-tryptophan C6 C-prenyltransferase (C-PT) PriB from Streptomyces sp. RM-5-8. PriB was found to be uniquely permissive to a diverse array of prenyl donors and acceptors including daptomycin. Two additional PTs also produced novel prenylated daptomycins with improved antibacterial activities over the parent drug.

  这项研究突出了链霉菌属的L-色氨酸C6 C-异戊二烯基转移酶（C-PT）PriB的生化和结构表征。RM-5-8。人们发现PriB可以独特地容纳各种各样的异戊二烯基供体和受体，包括达托霉素。另外两种PT也产生了比母体药物具有改善的抗菌活性的新型烯丙基达托霉素。
• Tryptophan prenyltransferases showing higher catalytic activities for Friedel–Crafts alkylation of o- and m-tyrosines than tyrosine prenyltransferases
  作者：Aili Fan、Xiulan Xie、Shu-Ming Li

  DOI：10.1039/c5ob01040c

  日期：——

  Better conversion of l-o- and l-m-tyrosine to their C-prenylated derivatives by tryptophan prenyltransferases (Trp-PTs) than tyrosine O-prenyltransferases (Tyr-O-PT).

  通过色氨酸戊二醛基转移酶（Trp-PTs）更好地将酪氨酸（l-o-和l-m-）转化为它们的C-戊二醛基衍生物，而不是酪氨酸O-戊二醛基转移酶（Tyr-O-PT）。
• Characterisation of 6-DMATS_Mo from Micromonospora olivasterospora leading to identification of the divergence in enantioselectivity, regioselectivity and multiple prenylation of tryptophan prenyltransferases
  作者：Julia Winkelblech、Xiulan Xie、Shu-Ming Li

  DOI：10.1039/c6ob01803c

  日期：——

  secondary metabolites including indole derivatives usually demonstrate improved biological and pharmacological activities, which make them promising candidates for drug discovery and development. The transfer reactions of a prenyl moiety from a prenyl donor, e.g. dimethylallyl diphosphate (DMAPP), to an acceptor is catalysed by prenyltransferases. One special group of such enzymes uses DMAPP and tryptophan

  包括吲哚衍生物在内的异戊二烯基次生代谢产物通常表现出改善的生物学和药理活性，这使其成为有希望的药物发现和开发候选者。异戊二烯基转移酶催化异戊二烯基部分从异戊二烯供体例如二甲基烯丙基二磷酸酯（DMAPP）到受体的转移反应。其中一类特殊的酶使用DMAPP和色氨酸作为底物，以二甲基烯丙基色氨酸作为反应产物，因此起二甲基烯丙基色氨酸合酶（DMATS）的作用。与来自链霉菌的已知色氨酸异戊二烯基转移酶的序列同源性搜索导致鉴定了微小单孢菌中的假定的异戊二烯基转移酶基因MolI14.36。。表达和生化研究表明，MolI14.36充当色氨酸C 6异戊烯基转移酶（6-DMATS Mo）。对6-DMATS Mo的底物特异性的研究显示出对D-色氨酸的显着高活性，这促使我们进行了对其他DMATS的对映选择性，区域选择性和多重烯丙基化能力的比较研究，包括FgaPT2、5-DMATS，5-DMATS Sc，色氨酸及其类似物的L-和D-异构体的6-DMATS
• Isolation, structural elucidation and biosynthesis of 3-hydroxy-6-dimethylallylindolin-2-one, a novel prenylated indole derivative from Actinoplanes missouriensis
  作者：Ryutaro Satou、Miho Izumikawa、Yohei Katsuyama、Misato Matsui、Motoki Takagi、Kazuo Shin-ya、Yasuo Ohnishi

  DOI：10.1038/ja.2013.116

  日期：2014.3

  Many prenylated indole derivatives are widely distributed in nature. Recently, two Streptomyces prenyltransferases, IptA and its homolog SCO7467, were identified in the biosynthetic pathways for 6-dimethylallylindole (DMAI)-3-carbaldehyde and 5-DMAI-3-acetonitrile, respectively. Here, we isolated a novel prenylated indole derivative, 3-hydroxy-6-dimethylallylindolin (DMAIN)-2-one, based on systematic purification of metabolites from a rare actinomycete, Actinoplanes missouriensis NBRC 102363. The structure of 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one was determined by HR-MS and NMR analyses. We found that A. missouriensis produced not only 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one but also 6-dimethylallyltryptophan (DMAT) and 6-DMAI when grown in PYM (peptone-yeast extract-MgSO4) medium. We searched the complete genome of A. missouriensis for biosynthesis genes of these compounds and found a gene cluster composed of an iptA homolog (AMIS_22580, named iptA-Am) and a putative tryptophanase gene (AMIS_22590, named tnaA-Am). We constructed a tnaA-Am-deleted (ΔtnaA-Am) strain and found that it produced 6-DMAT but did not produce 6-DMAI or 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one. Exogenous addition of 6-DMAI to mutant ΔtnaA-Am resulted in the production of 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one. Furthermore, in vitro enzyme assays using recombinant proteins produced by Escherichia coli demonstrated that 6-DMAI was synthesized from tryptophan and dimethylallyl pyrophosphate in the presence of both IptA-Am and TnaA-Am, and that IptA-Am preferred tryptophan to indole as the substrate. From these results, we concluded that the iptA-Am–tnaA-Am gene cluster is responsible for the biosynthesis of 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one. Presumably, tryptophan is converted into 6-DMAT by IptA-Am and 6-DMAT is then converted into 6-DMAI by TnaA-Am. 6-DMAI appears to be converted into 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one by the function of some unknown oxidases in A. missouriensis.

  自然界中广泛分布着许多前酰基吲哚衍生物。最近，在 6-二甲基烯丙基吲哚（DMAI）-3-甲醛和 5-DMAI-3-乙腈的生物合成途径中发现了两种链霉菌前炔基转移酶 IptA 及其同源物 SCO7467。在这里，我们通过系统纯化稀有放线菌--密苏里放线菌（Actinoplanes missouriensis NBRC 102363）的代谢产物，分离出了一种新型前酰基吲哚衍生物--3-羟基-6-二甲基烯丙基吲哚啉（DMAIN）-2-酮。通过 HR-MS 和 NMR 分析确定了 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one 的结构。我们发现，当 missouriensis 在PYM（蛋白胨-酵母提取物-硫酸镁）培养基中生长时，不仅会产生 3-羟基-6-DMAIN-2-酮，还会产生 6-二甲基烯丙基色氨酸（DMAT）和 6-DMAI。我们在 A. missouriensis 的完整基因组中搜索了这些化合物的生物合成基因，发现了一个由一个 iptA 同源物（AMIS_22580，命名为 iptA-Am）和一个推测的色氨酸酶基因（AMIS_22590，命名为 tnaA-Am）组成的基因簇。我们构建了一个 tnaA-Am 缺失（δtnaA-Am）菌株，发现它能产生 6-DMAT，但不产生 6-DMAI 或 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。在突变体δtnaA-Am 中外源添加 6-DMAI 会产生 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。此外，利用大肠杆菌产生的重组蛋白进行的体外酶测定表明，在 IptA-Am 和 TnaA-Am 存在的情况下，6-DMAI 是由色氨酸和焦磷酸二甲基烯丙基酯合成的，而且 IptA-Am 更喜欢以色氨酸而不是吲哚作为底物。根据这些结果，我们得出结论：iptA-AmâtnaA-Am 基因簇负责 3-hydroxy-6-DMAIN-2-one 的生物合成。据推测，色氨酸通过 IptA-Am 转化为 6-DMAT，然后 6-DMAT 通过 TnaA-Am 转化为 6-DMAI。6-DMAI 在密苏里金合欢属中似乎通过一些未知氧化酶的作用转化为 3-羟基-6-DMAIN-2-酮。