iron-coproporphyrin III | 39010-85-0

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 四吡咯及其衍生物
• 英文名称: iron-coproporphyrin III
• 英文别名: coproheme III
• CAS: 39010-85-0
• 化学式: C₃₆H₃₆FeN₄O₈
• 分子量: 708.551
• InChiKey: SXDINBXHOHHTMY-RGGAHWMASA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  None
• 重原子数：
  None
• 可旋转键数：
  None
• 环数：
  None
• sp3杂化的碳原子比例：
  None
• 拓扑面积：
  None
• 氢给体数：
  None
• 氢受体数：
  None

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  iron-coproporphyrin III 在 chlorite dismutase from Staphylococcus aureus 作用下， 生成 heme b
  参考文献：
  名称：

  Noncanonical coproporphyrin-dependent bacterial heme biosynthesis pathway that does not use protoporphyrin

  摘要：

  长期以来，普遍认为真核生物和合成血红素的细菌在其合成途径中使用相同的代谢中间体，原卟啉是其中的最终中间体，铁被插入其中以形成原血红素。本文提供的数据表明，革兰氏阳性细菌不使用原卟啉作为中间体，而是有一组改变的终端反应，将卟啉原半胱氨酸酯氧化为卟啉原，然后将亚铁离子插入卟啉原中，形成卟胺血红素。一种新鉴定的酶HemQ将卟胺血红素脱羧生成原血红素。由于一些拥有这种卟胺血红素依赖分支的生物是人类疾病的主要原因，因此HemQ是一个具有显著治疗意义的新型药物靶点，特别是考虑到这些病原体中高抗微生物药物的发生率。

  DOI：

  10.1073/pnas.1416285112
• 作为产物：
  描述：

  3,8,13,17-四甲基-5,10,15,20,22,24-六氢卟啉-2,7,12,18-四丙酸 在 ferrochelatase from Bacillus subtilis 、 hemY from Bacillus subtilis 、 氧气 作用下， 生成 iron-coproporphyrin III
  参考文献：
  名称：

  Noncanonical coproporphyrin-dependent bacterial heme biosynthesis pathway that does not use protoporphyrin

  摘要：

  长期以来，普遍认为真核生物和合成血红素的细菌在其合成途径中使用相同的代谢中间体，原卟啉是其中的最终中间体，铁被插入其中以形成原血红素。本文提供的数据表明，革兰氏阳性细菌不使用原卟啉作为中间体，而是有一组改变的终端反应，将卟啉原半胱氨酸酯氧化为卟啉原，然后将亚铁离子插入卟啉原中，形成卟胺血红素。一种新鉴定的酶HemQ将卟胺血红素脱羧生成原血红素。由于一些拥有这种卟胺血红素依赖分支的生物是人类疾病的主要原因，因此HemQ是一个具有显著治疗意义的新型药物靶点，特别是考虑到这些病原体中高抗微生物药物的发生率。

  DOI：

  10.1073/pnas.1416285112

文献信息

• The coproporphyrin ferrochelatase of <i>Staphylococcus aureus</i>: mechanistic insights into a regulatory iron-binding site
  作者：Charlie Hobbs、James D. Reid、Mark Shepherd

  DOI：10.1042/bcj20170362

  日期：2017.10.15

  inhibited by elevated iron concentrations. The work herein reports a Km (coproporphyrin III) for S. aureus ferrochelatase of 1.5 µM and it is shown that elevating the iron concentration increases the Km for coproporphyrin III, providing a potential explanation for the observed iron-mediated substrate inhibition. Together, structural modelling, site-directed mutagenesis, and kinetic analyses confirm

  大多数特征化的铁螯合酶催化经典的血红素合成的最后一步，将亚铁插入原卟啉IX中。但是，对于最近发现的依赖卟啉的途径，亚铁螯合酶催化倒数第二次反应，其中亚铁被插入到卟啉Ⅲ中。先前已证明，来自细菌门纲菌和放线菌的铁螯合酶可将铁插入协同卟啉中，而已知来自枯草芽孢杆菌和金黄色葡萄球菌的铁可被铁浓度升高所抑制。本文的工作报道金黄色葡萄球菌铁螯合酶的Km（共卟啉III）为1.5 µM，并且表明提高铁浓度会增加共卟啉III的Km，为观察到的铁介导的底物抑制提供了可能的解释。总之，结构建模，定点诱变和动力学分析证实，残基Glu271是铁与金黄色葡萄球菌铁螯合酶上抑制性调控位点结合所必需的，为观察到的底物抑制模式提供了分子解释。因此，这项工作对金黄色葡萄球菌的血红素生物合成如何受铁的可利用性调节具有影响。
• The auxiliary [4Fe–4S] cluster of the Radical SAM heme synthase from Methanosarcina barkeri is involved in electron transfer
  作者：Melanie Kühner、Peter Schweyen、Martin Hoffmann、José Vazquez Ramos、Edward J. Reijerse、Wolfgang Lubitz、Martin Bröring、Gunhild Layer

  DOI：10.1039/c6sc01140c

  日期：——

  Radical SAM enzymes and contains two [4Fe–4S] clusters. Whereas one of these clusters is required for substrate radical formation, the role of the second iron–sulfur cluster is not known. In this study, the function of the auxiliary cluster during AhbD catalysis was investigated. Two single cluster variants of AhbD from M. barkeri carrying either one of the two clusters were created. Using these enzyme

  血红素合酶AhbD在还原硫酸盐的细菌和古细菌中发生的替代性血红素生物合成途径中，催化铁-卟啉铁III的两个丙酸酯侧链氧化脱羧成相应的血红素乙烯基。AhbD属于自由基SAM酶家族，包含两个[4Fe–4S]簇。尽管这些团簇之一是形成底物自由基的必要条件，但第二个铁硫团簇的作用尚不清楚。在这项研究中，研究了辅助簇在AhbD催化过程中的功能。从AhbD的两个单簇变体M.巴克创建了携带两个集群之一的集群。使用这些酶变体表明，底物结合和底物自由基的形成不需要辅助簇。相反，辅助簇参与AhbD催化的后期步骤，最有可能是电子从反应中间体转移到最终电子受体。此外，通过使用替代性底物（如卟啉Ⅲ，铜卟啉Ⅲ和锌卟啉Ⅲ）进行AhbD活性测定，可以观察到卟啉底物的中心铁离子也参与了电子从反应中间体到助剂的转移。 [4Fe–4S]群集。总之，获得了有关AhbD催化完全未表征的晚期步骤的新见解。
• Revisiting catalytic His and Glu residues in coproporphyrin ferrochelatase – unexpected activities of active site variants
  作者：Thomas Gabler、Andrea Dali、Marzia Bellei、Federico Sebastiani、Maurizio Becucci、Gianantonio Battistuzzi、Paul Georg Furtmüller、Giulietta Smulevich、Stefan Hofbauer

  DOI：10.1111/febs.17101

  日期：2024.5

  involved in this pathway that were originally assigned to the protoporphyrin‐dependent heme biosynthetic pathway. Here, we revisit the active site of coproporphyrin ferrochelatase by a biophysical and biochemical investigation using the physiological substrate coproporphyrin III, which in contrast to the previously used substrate protoporphyrin IX has four propionate substituents and no vinyl groups. In

  2015 年，Dailey 等人发现了粪卟啉依赖性血红素生物合成途径，该途径几乎只由单皮细菌使用，引发了旨在调查该途径中涉及的酶的研究，这些酶最初被分配给原卟啉依赖性血红素生物合成途径。在这里，我们通过使用生理底物粪卟啉 III 的生物物理和生化研究重新审视粪卟啉铁螯合酶的活性位点，与以前使用的底物原卟啉 IX 相比，它有四个丙酸取代基，没有乙烯基。特别是，我们将来自厚壁菌单核细胞增生李斯特菌的野生型粪卟啉亚铁螯合酶的反应性与涉及两个关键活性位点残基的变体的反应性，即 His182Ala （H182A） 和 Glu263Gln （E263Q）。有趣的是，两种变体仅对生理底物粪卟啉 III 具有活性，而对原卟啉 IX 无活性。此外，E263 交换会损害从亚铁共聚体到三价铁的最终氧化步骤。这里使用结构和功能手段讨论了所涉及残基背景下活性位点的特征和底物结合特性，为破译这种神秘的反应机制提供了进一步的贡献。
• Growth Mechanism of Uncultured Actinobacterial Strain Leucobacter sp. ASN212 by Zinc Coproporphyrin
  作者：Makoto Ubukata、Ryogo Takai、Kengo Shigetomi、Yoichi Kamagata

  DOI：10.3987/com-16-s(s)31

  日期：——

  We propose HemH as a primary target of Zn coproporphyrin, which stimulates the growth of uncultured Leucobacter sp. ASN212, based on the structure-activity relationship for transition-metal complexes of coproporphyrin.
• Characterisation of Desulfovibrio vulgaris haem b synthase, a radical SAM family member
  作者：Susana A.L. Lobo、Andrew D. Lawrence、Célia V. Romão、Martin J. Warren、Miguel Teixeira、Lígia M. Saraiva

  DOI：10.1016/j.bbapap.2014.03.016

  日期：2014.7

  An alternative route for haem b biosynthesis is operative in sulfate-reducing bacteria of the Desulfovibrio genus and in methanogenic Archaea. This pathway diverges from the canonical one at the level of uroporphyrinogen III and progresses via a distinct branch, where sirohaem acts as an intermediate precursor being converted into haem b by a set of novel enzymes, named the alternative haem biosynthetic proteins (Ahb). In this work, we report the biochemical characterisation of the Desulfovibrio vulgaris AhbD enzyme that catalyses the last step of the pathway. Mass spectrometry analysis showed that AhbD promotes the cleavage of S-adenosylmethionine (SAM) and converts iron-coproporphyrin III via two oxidative decarboxylations to yield haem b, methionine and the 5'-deoxyadenosyl radical. Electron paramagnetic resonance spectroscopy studies demonstrated that AhbD contains two [4Fe-4S](2+/1+) centres and that binding of the substrates S-adenosylmethionine and iron-coproporphyrin III induces conformational modifications in both centres. Amino acid sequence comparisons indicated that D. vulgaris AhbD belongs to the radical SAM protein superfamily, with a GGE-like motif and two cysteine-rich sequences typical for ligation of SAM molecules and iron-sulfur clusters, respectively. A structural model of D. vulgaris AhbD with putative binding pockets for the iron-sulfur centres and the substrates SAM and iron-coproporphyrin III is discussed. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.