硒代-L-半胱氨酸 | 10236-58-5

• 物质功能分类: 生物化工 - 氨基酸及其衍生物 - 半胱氨酸类衍生物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 中文名称: 硒代-L-半胱氨酸
• 中文别名: 3-硒基-L-丙氨酸
• 英文名称: L-selenocysteine
• 英文别名: selenocysteine；L-selenocystein；sec；(2R)-2-azaniumyl-3-selanylpropanoate
• CAS: 10236-58-5
• 化学式: C₃H₇NO₂Se
• 分子量: 168.054
• InChiKey: ZKZBPNGNEQAJSX-REOHCLBHSA-N

物化性质

• 沸点：
  440.2±45.0 °C(Predicted)
• 物理描述：
  Solid

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.28
• 重原子数：
  7
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.67
• 拓扑面积：
  63.3
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  3

安全信息

• 储存条件：
  2-8℃

制备方法与用途

硒代半胱氨酸是一种名为硒诺氨酸的氨基酸。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  硒代-L-半胱氨酸 在 selenocysteine lyase 作用下， 生成 L-丙氨酸
  参考文献：
  名称：

  Reaction Mechanism and Molecular Basis for Selenium/Sulfur Discrimination of Selenocysteine Lyase

  摘要：

  Selenocysteine lyase (SCL) catalyzes the pyridoxal 5'-phosphate-dependent removal of selenium from L-selenocysteine to yield L-alanine. The enzyme is proposed to function in the recycling of the micronutrient selenium from degraded selenoproteins containing selenocysteine residue as an essential component. The enzyme exhibits strict substrate specificity toward L-selenocysteine and no activity to its cognate L-cysteine. However, it remains unclear how the enzyme distinguishes between selenocysteine and cysteine. Here, we present mechanistic studies of selenocysteine lyase from rat. ESI-MS analysis of wild-type and C375A mutant SCL revealed that the catalytic reaction proceeds via the formation of an enzyme-bound selenopersulfide intermediate on the catalytically essential Cys-375 residue. UV-visible spectrum analysis and the crystal structure of SCL complexed with L-cysteine demonstrated that the enzyme reversibly forms a nonproductive adduct with L-cysteine. Cys-375 on the flexible loop directed L-selenocysteine, but not L-cysteine, to the correct position and orientation in the active site to initiate the catalytic reaction. These findings provide, for the first time, the basis for understanding how trace amounts of a selenium-containing substrate is distinguished from excessive amounts of its cognate sulfur-containing compound in a biological system.

  DOI：

  10.1074/jbc.m109.084475
• 作为产物：
  描述：

  (2R)-2-amino-3-[(4,5-dimethoxy-2-nitrophenyl)methylselanyl]propanoic acid 生成 硒代-L-半胱氨酸
  参考文献：
  名称：

  通过光编码的硒代半胱氨酸的遗传密码扩展产生重组哺乳动物硒代蛋白。

  摘要：

  硒蛋白含有氨基酸硒代半胱氨酸（Sec），存在于生活的所有领域。人们对许多硒蛋白的功能了解甚少，部分原因是难以生产用于细胞生物学评估的重组硒蛋白。内源性哺乳动物硒蛋白是通过非规范的翻译机制产生的，该机制需要抑制UGA终止密码子和mRNA 3'非翻译区中的Sec插入序列（SECIS）元件。在这里，重组硒蛋白通过遗传密码扩展在哺乳动物细胞中产生，从而避免了对SECIS元素和硒可用性的需求。工程化的正交ê。大肠杆菌亮氨酰-tRNA合成酶/ tRNA对用于在UAG琥珀色终止密码子处掺入光笼Sec（DMNB-Sec）。DMNB-Sec已成功整合到GFP中，并且未通过活细胞辐照而解笼。此外，DMNB-Sec用于生成天然硒蛋白蛋氨酸-R-亚砜还原酶B1（MsrB1）。重要的是，MsrB1被显示为解开后具有催化活性，构成了在哺乳动物系统中首次使用遗传密码扩展来生成功能性硒蛋白。将Sec直接特异地引入哺乳动物

  DOI：

  10.1021/acschembio.0c00147
• 作为试剂：
  描述：

  5-anilino-penta-2,4-dienal-phenylimine 在 硒代-L-半胱氨酸 、 sodium acetate 作用下， 以 aq. phosphate buffer 、 乙醇 、 丙酮 为溶剂， 反应 4.08h， 生成
  参考文献：
  名称：

  Sensitive and Selective Fluorescent Probe for Selenol in Living Cells Designed via a pK_a Shift Strategy

  摘要：

  硒代半胱氨酸（Sec）是细胞中的一种主要活性硒物种，在生理过程中发挥着重要作用。因此，开发高灵敏度和高选择性的 Sec 检测方法具有重要意义。本研究报告了一种硒酚荧光探针，该探针基于梅洛菁染料的席夫碱（SB）及其互补质子化席夫碱（PSB）形式之间独特的荧光 "关-开 "切换。该探针由美蓝希夫碱荧光团和 2,4-二硝基苯磺酰胺分子组成，后者特别能与硒酚发生反应。MC-Sec 的荧光开启响应是通过 Sec 选择性地去除强夺电子的 2,4-二硝基苯磺酰基实现的，这导致探针的亚胺氮的 pKa 从 6.40 变为 9.04，从而显著增加了生理 pH 值下该染料的荧光 PSB 形式的数量。MC-Sec 对 Sec 具有良好的选择性和灵敏度，已被应用于通过共聚焦荧光显微镜对活细胞中的外源性和内源性硒酚进行成像。通过采用这种简单而有效的 pKa 值移动策略，所提出的机制将有助于开发针对其他目标分子的探针。

  DOI：

  10.1021/acs.analchem.8b00066

文献信息

• <i>Allium</i> Chemistry:  Synthesis, Natural Occurrence, Biological Activity, and Chemistry of <i>Se</i>-Alk(en)ylselenocysteines and Their γ-Glutamyl Derivatives and Oxidation Products
  作者：Eric Block、Marc Birringer、Weiqin Jiang、Tsukasa Nakahodo、Henry J. Thompson、Paul J. Toscano、Horst Uzar、Xing Zhang、Zongjian Zhu

  DOI：10.1021/jf001097b

  日期：2001.1.1

  selenocystine (4). Oxidation of 6d gives 2-[(E,Z)-1-propenylseleno]propanal (36). These oxidations occur by way of selenoxides, detected by chromatographic and spectroscopic methods. The natural occurrence of many of the Se-alk(en)ylselenocysteines and their gamma-glutamyl derivatives and oxidation products is discussed. Three homologues of the potent cancer chemoprevention agents 6a and 6c, namely

  据报道合成了γ-谷氨酰基Se-甲基硒代半胱氨酸（Sa），硒代羊毛硫氨酸（16），Se-1-丙烯基硒代半胱氨酸（Gd），Se-2-甲基-2-丙烯基-L-硒代半胱氨酸（6e）和Se-2-丙炔基-L-硒代半胱氨酸（6f）。8a和Se-甲基硒代半胱氨酸（Ga）的氧化得到甲烷硒酸（24）（通过X射线晶体学表征）和二甲基二硒化物（25）。Se-2-丙烯基-L-硒代半胱氨酸（6c）的氧化得到烯丙醇和3-硒代丙氨酸（22）。化合物22也会在16和硒代胱氨酸（4）氧化时形成。6d的氧化得到2-[（（E，Z）-1-丙烯基硒基]丙醛（36）。这些氧化通过亚硒酸盐发生，通过色谱法和光谱法检测。讨论了许多Se-alk（en）ylselenocysteines和它们的gamma-谷氨酰基衍生物和氧化产物的自然发生。使用两种鼠类乳腺上皮细胞系评估了三种有效的癌症化学预防剂6a和6c的同系物，即6d-f对细胞生长，细胞凋
• Investigation of peptide thioester formation via <i>N</i> →<i>Se</i> acyl transfer
  作者：Anna L. Adams、Derek Macmillan

  DOI：10.1002/psc.2469

  日期：2013.2

  occasionally observed significant thioester hydrolysis as a consequence of long reaction times (~48 h) and sought to accelerate the reaction. Here, we present a faster route to peptide thioesters, by replacing the C‐terminal cysteine residue with selenocysteine and initiating thioester formation via an N→Se acyl shift. This modification allows thioester formation to take place at lower temperatures

  天然化学连接被广泛用于蛋白质的收敛合成。生产该过程所需的肽硫酯可能具有挑战性，特别是在使用基于Fmoc的固相肽合成时。先前我们已经报道了在Fmoc固相肽合成之后，通过N → S合成肽硫酯的方法在弱酸性条件下，由C端半胱氨酸残基的存在引发的酰基转移。在典型的反应条件下，由于反应时间长（〜48小时），我们偶尔会观察到明显的硫酯水解，并试图加速反应。在这里，我们提出了一种更快的肽硫酯途径，方法是用硒代半胱氨酸取代C端半胱氨酸残基，并通过N → Se引发硫酯形成酰基转移。这种修饰使得硫酯的形成可以在较低的温度和较短的时间范围内进行。当线性前体具有N端半胱氨酸和C端硒代半胱氨酸时，我们还证明了该策略的应用如何还可以加速肽环化。版权所有©2013欧洲多肽协会和John Wiley＆Sons，Ltd.
• Synthesis of a Selenocysteine-Containing Peptide by Native Chemical Ligation
  作者：Matt D. Gieselman、Lili Xie、Wilfred A. van der Donk

  DOI：10.1021/ol015712o

  日期：2001.5.1

  synthesis of selenocysteine derivatives and selenocysteine-containing peptides is described. Fmoc-Se-p-methoxybenzylselenocysteine (1) was prepared and used for solid-phase synthesis of peptides with an N-terminal unprotected selenocysteine. Subsequent native chemical ligation with a peptide thioester provided a 17-mer that corresponds to the C-terminus of ribonucleotide reductase with selenocysteine in place

  [本文中的反应]描述了合成硒代半胱氨酸衍生物和含硒代半胱氨酸的肽的新方法。制备了Fmoc-Se-对甲氧基苄基硒代半胱氨酸（1），并用于固相合成具有N端未保护的硒代半胱氨酸的肽。随后与肽硫酯的天然化学连接提供了一个17聚体，其对应于用硒代半胱氨酸代替半胱氨酸的核糖核苷酸还原酶的C末端。
• Dehalogenation of Halogenated Nucleobases and Nucleosides by Organoselenium Compounds
  作者：Santanu Mondal、Govindasamy Mugesh

  DOI：10.1002/chem.201805112

  日期：2019.2.1

  cells to facilitate DNA single‐strand breaks and intra‐ or interstrand crosslinks upon UV irradiation. In this work, it is shown that the naphthyl‐based organoselenium compounds can mediate the dehalogenation of halogenated pyrimidine‐based nucleosides, such as 5‐X‐2′‐deoxyuridine and 5‐X‐2′‐deoxycytidine (X=Br or I). The rate of deiodination was found to be significantly higher than that of the debromination

  卤代核苷（例如5-碘-2'-脱氧尿苷和5-碘-2'-脱氧胞苷）被掺入复制细胞的DNA中，以促进DNA单链断裂以及紫外线照射后的链内或链间交联。在这项工作中，表明基于萘基的有机硒化合物可以介导卤代嘧啶基核苷的脱卤化作用，例如5‐X‐2′‐脱氧尿苷和5‐X‐2‐‐脱氧胞苷（X = Br或I ）。发现两种核苷的去碘化率均显着高于去溴化率。此外，发现碘胞苷的脱碘作用比碘尿苷的去碘作用要快。5-碘胞嘧啶和5-碘尿嘧啶脱碘的起始速率表明糖部分的性质会影响脱碘的动力学。
• Selenocysteine in Native Chemical Ligation and Expressed Protein Ligation
  作者：Robert J. Hondal、Bradley L. Nilsson、Ronald T. Raines

  DOI：10.1021/ja005885t

  日期：2001.5.1

  Instruments. NMR spectra were obtained with Bruker AC-300 and Varian UNITY-500 spectrometers. Mass spectra were obtained with Perkin Elmer Sciex API 365 electrospray ionization (ESI) and Bruker Biflex III matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) instruments at the University of Wisconsin Biotechnology Center. Ultraviolet and visible absorbance was recorded with a Cary

  仪器。NMR 谱是用 Bruker AC-300 和 Varian UNITY-500 光谱仪获得的。使用威斯康星大学生物技术中心的 Perkin Elmer Sciex API 365 电喷雾电离 (ESI) 和 Bruker Biflex III 基质辅助激光解吸/电离飞行时间 (MALDI-TOF) 仪器获得质谱。紫外和可见光吸光度用来自 Varian 的配备有 Varian 温度控制器的 Cary Model 3 UV/VIS 分光光度计记录。