(S,E)-4,5-dihydroxypent-2-enal | 59638-20-9

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: (S,E)-4,5-dihydroxypent-2-enal
• 英文别名: (2E,4S)-4,5-dihydroxypent-2-enal；(E,4S)-4,5-dihydroxypent-2-enal
• CAS: 59638-20-9
• 化学式: C₅H₈O₃
• 分子量: 116.117
• InChiKey: MERWVFZVBUHPAV-WYPBCBNTSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.4
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.4
• 拓扑面积：
  57.5
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (S,E)-4,5-dihydroxypent-2-enal 、 2'-脱氧鸟苷 在 DL-精氨酸 、 sodium tetrahydroborate 、 水 作用下， 以 二甲基亚砜 、 二氯甲烷 为溶剂， 反应 52.0h， 以26%的产率得到9-((2R,4S,5R)-4-hydroxy-5-(hydroxymethyl)tetrahydrofuran-2-yl)-2-(((2S)-1,2,5-trihydroxypentan-3-yl)amino)-1,9-dihydro-6H-purin-6-one
  参考文献：
  名称：

  由常见内源性病变引起的链间 DNA 交联的形成和修复

  摘要：

  链间 DNA 交联 (ICL) 具有细胞毒性，因为它们阻断了双链 DNA 中遗传信息的读出和复制所需的链分离。细胞 DNA 中不可避免的 ICL 形成可能导致衰老、神经退行性变和癌症。在这里，我们描述了结构复杂的 ICL 的形成和特性，该 ICL 来源于无嘌呤/无嘧啶 (AP) 位点，这是细胞 DNA 中最常见的内源性损伤之一。结果表征了由N 2的 aza-Michael 添加产生的交联鸟嘌呤残基的-氨基到由精胺介导的双链DNA中的AP位点处的链切割产生的亲电子糖残余物。α,β-不饱和亚胺离子是参与 ICL 形成的关键中间体。使用噬菌体 φ29 聚合酶的研究提供的证据表明，这种 ICL 可以阻断需要链分离的关键 DNA 交易。生化研究的结果表明，这种复杂的链断裂/ICL 可能通过一种简单的机制进行修复，在该机制中，无嘌呤/无嘧啶核酸内切酶 (APE1) 的 3'-外切核酸酶作用使交联脱钩，从而通过单链启动修复。链断裂修复途径。

  DOI：

  10.1021/jacs.1c06926
• 作为产物：
  描述：

  2-deoxy-D-ribose 在 水 作用下， 生成 (S,E)-4,5-dihydroxypent-2-enal
  参考文献：
  名称：

  由2-脱氧-D-赤-戊糖热脱水制得的未取代的2,3-不饱和糖，反式-2,3-二脱氧-D-甘油-戊-2-烯糖的分离和表征。

  摘要：

  DOI：

  10.1016/s0008-6215(00)84345-1

文献信息

• Products Generated by Amine-Catalyzed Strand Cleavage at Apurinic/Apyrimidinic Sites in DNA: New Insights from a Biomimetic Nucleoside Model System
  作者：Jay S. Jha、Christopher Nel、Tuhin Haldar、Daniel Peters、Kurt Housh、Kent S. Gates

  DOI：10.1021/acs.chemrestox.1c00408

  日期：2022.2.21

  the sugar remnants generated by amine-catalyzed β-elimination in the 2-deoxyribose system. The results predict that amine-catalyzed strand cleavage at an AP site under physiological conditions has the potential to reversibly generate noncanonical cleavage products including cis-alkenal, 3-thio-2,3-dideoxyribose, and 2-deoxyribose groups alongside the canonical trans-alkenal residue on the 3′-terminus

  脱碱基位点在细胞和合成 DNA 中很常见。因此，表征这些病变的化学命运非常重要。DNA 脱碱基位点的胺催化链裂解是一个重要过程，其中少量开环脱碱基醛残基转化为亚胺离子促进 3'-磷酰基的 β- 消除。该反应在链断裂的 3'-末端产生反式-α,β-不饱和亚胺离子作为专性中间体。AP 位点的胺催化裂解预期的典型产物是相应的反式-α,β-不饱和醛糖残余物，由该亚胺离子水解产生。有趣的是，一些研究报告了由胺催化的链裂解产生的非规范 3'-糖残余物，但这些产物的形成和性质尚不清楚。为了解决这一知识差距，开发了一种核苷系统，该系统能够对 2-脱氧核糖系统中胺催化的 β-消除产生的糖残余物进行化学表征。结果预测，在生理条件下 AP 位点的胺催化链裂解有可能可逆地产生非规范的裂解产物，包括顺式-烯醛、3-硫代-2,3-双脱氧核糖和 2-脱氧核糖基团以及规范的反式-链断裂 3'-末端的烯醛残基。因此，模型反应提供的证据表明，在细胞
• Reconsidering the Chemical Nature of Strand Breaks Derived from Abasic Sites in Cellular DNA: Evidence for 3′-Glutathionylation
  作者：Jay S. Jha、Jiekai Yin、Tuhin Haldar、Zhiyu Yang、Yinsheng Wang、Kent S. Gates

  DOI：10.1021/jacs.2c02703

  日期：2022.6.15

  that a previously unrecognized 3′glutathionylated sugar remnant─and not the canonical α,β-unsaturated aldehyde end group─may be the true strand cleavage product arising from β-elimination at an abasic site in cellular DNA. This work introduces the 3′glutathionylated cleavage product as the major blocking group that must be trimmed to enable repair of abasic site-derived strand breaks by the base excision

  细胞 DNA 中编码碱基的水解损失是一种常见且不可避免的反应。由此产生的无碱基位点可以经历 3'-磷酰基的 β-消除，从而在 3'- 末端产生带有亲电子 α,β-不饱和醛残基的链断裂。此处报告的工作提供的证据表明，细胞三肽谷胱甘肽的硫醇残基迅速添加到 AP 衍生链断裂的 3'-末端的烯醛基团中。在谷胱甘肽存在的情况下，当 AP 位点发生 β-消除时，所产生的谷胱甘肽化加合物是唯一观察到的主要裂解产物。谷胱甘肽化裂解产物的形成是可逆的，但在生理浓度的谷胱甘肽存在下，加合物会持续数天。生化实验提供的证据表明，脱嘌呤/脱嘧啶核酸内切酶 (APE1) 的 3'-磷酸二酯酶活性可以从 AP 衍生的链断裂中去除谷胱甘肽化糖残余物，从而产生通过碱基切除或单链修复所需的 3'OH 残基。链断裂修复途径。结果表明，先前未被识别的 3' 谷胱甘肽化糖残余─和不是典型的 α,β-不饱和醛端基─可能是细胞 DNA
• Radical-induced deamination of 2-amino-2-deoxy-d-glucose in aqueous solution
  作者：Allan G.W. Bradbury、Clemens von Sonntag

  DOI：10.1016/s0008-6215(00)80869-1

  日期：1978.5
• AP-site cleavage activity of tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1
  作者：Natalia A. Lebedeva、Nadejda I. Rechkunova、Olga I. Lavrik

  DOI：10.1016/j.febslet.2011.01.032

  日期：2011.2.18

  APE-independent base excision repair (BER) pathway plays an important role in the regulation of DNA repair mechanisms. In this study it has been found that recently discovered tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 (Tdp1) catalyzes the AP site cleavage reaction to generate breaks with the 3'- and 5'-phosphate termini. The removal of the 3'-phosphate is performed by polynucleotide kinase phosphatase (PNKP). Tdp1 is known to interact stably with BER proteins: DNA polymerase beta (Pol beta), XRCC1, PARP1 and DNA ligase III. The data suggest a role of Tdp1 in the new APE-independent BER pathway in mammals. (C) 2011 Federation of European Biochemical Societies. Published by Elsevier B.V. All rights reserved.
• Tyrosyl-DNA Phosphodiesterase 1 (TDP1) Repairs DNA Damage Induced by Topoisomerases I and II and Base Alkylation in Vertebrate Cells
  作者：Junko Murai、Shar-yin N. Huang、Benu Brata Das、Thomas S. Dexheimer、Shunichi Takeda、Yves Pommier

  DOI：10.1074/jbc.m111.333963

  日期：2012.4

  Tyrosyl-DNA phosphodiesterase 1 (Tdp1) repairs topoisomerase I cleavage complexes (Top1cc) by hydrolyzing their 3'-phosphotyrosyl DNA bonds and repairs bleomycin-induced DNA damage by hydrolyzing 3'-phosphoglycolates. Yeast Tdp1 has also been implicated in the repair of topoisomerase II-DNA cleavage complexes (Top2cc). To determine whether vertebrate Tdp1 is involved in the repair of various DNA end-blocking lesions, we generated Tdp1 knock-out cells in chicken DT40 cells (Tdp1(-/-)) and Tdp1-complemented DT40 cells with human TDP1. We found that Tdp1(-/-) cells were not only hypersensitive to camptothecin and bleomycin but also to etoposide, methyl methanesulfonate (MMS), H2O2, and ionizing radiation. We also show they were deficient in mitochondrial Tdp1 activity. In biochemical assays, recombinant human TDP1 was found to process 5'-phosphotyrosyl DNA ends when they mimic the 5'-overhangs of Top2cc. Tdp1 also processes 3'-deoxyribose phosphates generated from hydrolysis of abasic sites, which is consistent with the hypersensitivity of Tdp1(-/-) cells to MMS and H2O2. Because recent studies established that CtIP together with BRCA1 also repairs topoisomerase-mediated DNA damage, we generated dual Tdp1-CtIP-deficient DT40 cells. Our results show that Tdp1 and CtIP act in parallel pathways for the repair of Top1cc and MMS-induced lesions but are epistatic for Top2cc. Together, our findings reveal a broad involvement of Tdp1 in DNA repair and clarify the role of human TDP1 in the repair of Top2-induced DNA damage.