galactose 1-phosphate

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氧化合物
• 英文名称: galactose 1-phosphate
• 英文别名: Gal1P；alpha-D-galactose 1-phosphate(2-)；[(2R,3R,4S,5R,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] phosphate
• 化学式: C₆H₁₁O₉P
• 分子量: 258.122
• InChiKey: HXXFSFRBOHSIMQ-FPRJBGLDSA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -4
• 重原子数：
  16
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  1.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  1.0
• 拓扑面积：
  163
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  9

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  galactose 1-phosphate 、 UTP 在 盐酸 、 recombinant Trypanosoma cruzi pyrophosphorylase 、 magnesium chloride 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 0.25h， 生成 uridine 5'-(α-D-galactopyranosyl diphosphate)
  参考文献：
  名称：

  Identification of a novel UDP-sugar pyrophosphorylase with a broad substrate specificity in Trypanosoma cruzi

  摘要：

  与宿主细胞相比，锥虫寄生虫合成的各种类型的聚糖是独一无二的。这些聚糖是寄生虫生存、入侵或躲避宿主免疫系统所必需的。合成这些聚糖需要核苷酸-糖（NDP-糖）的持续供应，但人们对这些 NDP-糖是如何制造和供应的知之甚少。本文报告了克氏锥虫的一个功能基因，该基因编码一种核苷酸转移酶，能够将不同类型的 1-磷酸和 NTP 糖转化为 NDP 糖。在正向反应中，该酶催化 UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖、UDP-木糖和 UDP-葡萄糖醛酸在UTP 的存在下从各自的单糖 1-磷酸酯中生成 UDP-葡萄糖、UDP-半乳糖、UDP-木糖和 UDP-葡萄糖醛酸。该酶还能将 1-磷酸葡萄糖和 TTP 转化为 TDP-葡萄糖，但转化效率较低。该酶的活性需要二价离子（Mg2+ 或 Mn2+），在 pH 6.5 至 pH 8.0 之间和 30-42 ℃ 时活性很高。正向反应的表观 Km 值分别为 177 μM（1-磷酸葡萄糖）和 28.4 μM（UTP）。这种不寻常的寄生虫酶具有如此广泛的底物特异性，它的发现提示了一种可能在核苷酸-糖生物合成和调节寄生虫体内 NDP-糖库方面发挥重要作用的替代途径。

  DOI：

  10.1042/bj20100238
• 作为产物：
  描述：

  D-吡喃葡萄糖 在 Bifidobacterium infantis BiGalK 、 5’-三磷酸腺苷 作用下， 生成 galactose 1-phosphate
  参考文献：
  名称：

  Introducing affinity and selectivity into galectin-targeting nanoparticles with fluorinated glycan ligands

  摘要：

  采用化学酶法的位点特异性氟化策略，获得具有可调选择性的糖基纳米颗粒以对抗半乳糖结合蛋白。

  DOI：

  10.1039/d0sc05360k

文献信息

• Phosphomannose isomerase/GDP-mannose pyrophosphorylase from Pyrococcus furiosus: a thermostable biocatalyst for the synthesis of guanidinediphosphate-activated and mannose-containing sugar nucleotides
  作者：Rahman M. Mizanur、Nicola L. B. Pohl

  DOI：10.1039/b822794b

  日期：——

  Herein we present an analysis of the chemical function of a recombinant bifunctional phosphomannose isomerase/GDP-mannose pyrophosphorylase (manC) from Pyrococcus furiosusDSM 3638 and its use in the synthesis of guanidinediphospho-hexoses and a range of nucleotidediphospho-mannoses. This enzyme is unusually promiscuous in both its nucleotide triphosphate (NTP) and sugar-1-phosphate acceptance. It accepts all five naturally occurring NTPs (ATP, CTP, GTP, dTTP and UTP) and a range of sugar-1-phosphates (glucose-, mannose-, galactose-, glucosamine-, N-acetylglucosamine- and fucose-1-phosphate). A truncated GDP-mannose pyrophosphorylase domain of the whole length enzyme showed almost 100-fold less sugar nucleotidyltransferase activity with only GTP and mannose 1-phosphate as substrates. The temperature stability and inherently broad substrate tolerance of this archaeal enzyme make it an effective reagent for the rapid chemoenzymatic synthesis of a range of natural and unnatural sugar nucleotides that are challenging to make by chemical means alone.

  在本文中，我们分析了来自 Pyrococcus furiosusDSM 3638 的重组双功能磷甘露糖异构酶/GDP-甘露糖焦磷酸化酶（manC）的化学功能，以及它在合成鸟苷酸二磷六糖和一系列核苷酸二磷甘露糖中的应用。这种酶在接受核苷酸三磷酸（NTP）和糖-1-磷酸方面都异常杂乱。它能接受所有五种天然存在的 NTP（ATP、CTP、GTP、dTTP 和 UTP）和一系列糖-1-磷酸（葡萄糖、甘露糖、半乳糖、葡萄糖胺、N-乙酰葡萄糖胺和岩藻糖-1-磷酸）。全长酶的截短 GDP-甘露糖焦磷酸化酶结构域在仅以 GTP 和 1-磷酸甘露糖为底物的情况下，糖核苷酸转移酶活性几乎降低了 100 倍。这种古菌酶的温度稳定性和固有的广泛底物耐受性使其成为一种有效的试剂，可用于快速化学合成一系列天然和非天然糖核苷酸，而这些糖核苷酸很难通过化学方法单独制造。
• Brain inositol monophosphatase identified as a galactose 1-phosphatase
  作者：Ranganathan Parthasarathy、Lathakumari Parthasarathy、Robert Vadnal

  DOI：10.1016/s0006-8993(97)01042-1

  日期：1997.12

  monophosphates and galactose 1-phosphate. The ability of IMPase to use both inositol 1-phosphates and galactose 1-phosphate equally as substrates is of considerable importance in determining lithium's mechanism of action. Our current results suggest that during lithium therapy, both galactose and inositol metabolic pathways can be simultaneously modulated through lithium inhibition of IMPase. Enzyme studies

  在我们分析肌醇单磷酸酶（IMPase）（大脑肌醇信号转导的关键酶）的过程中，我们发现它还水解半乳糖1-磷酸（Gal 1-P），这是半乳糖代谢的中间体。从三种不同来源制备电泳均质的IMPase：（i）牛脑，（ii）大鼠脑和（iii）人脑（重组），它们具有类似的水解肌醇单磷酸酯和半乳糖1-磷酸酯的能力。IMPase能够同时使用肌醇1-磷酸酯和半乳糖1-磷酸酯作为底物的能力在确定锂的作用机理中非常重要。我们目前的结果表明，在锂治疗期间，半乳糖和肌醇代谢途径都可以通过锂对IMPase的抑制来同时调节。以Mg2 +离子为活化剂，并以Li +，Ca2 +，Mn2 +，Ba2 +离子为抑制剂的酶研究表明，IMPase是一种具有相同效率水解肌醇单磷酸酯和Gal-1-P的能力的酶。此外，凝胶过滤色谱分析表明，在我们的电泳均质酶制剂中，IMPase和半乳糖1-磷酸酶活性共同纯化。我们的结果表明，在临床相关浓度
• Significance of Metal Ions in Galactose-1-Phosphate Uridylyltransferase:  An Essential Structural Zinc and a Nonessential Structural Iron
  作者：Sandaruwan Geeganage、Perry A. Frey

  DOI：10.1021/bi9910631

  日期：1999.10.1

  Galactose-1-phosphate uridylyltransferase (GalT) catalyzes the reversible transformation of UDP-glucose and galactose-1-phosphate (Gal-1-P) into UDP-galactose and glucose-1-phosphate (Glc-1-P) by a double displacement mechanism, with the intermediate formation of a covalent uridylyl-enzyme (UMP-enzyme). GalT is a metalloenzyme containing 1.2 mol of zinc and 0.7 mol of iron/mol of subunits [Ruzicka

  半乳糖1-磷酸尿嘧啶转移酶（GalT）催化UDP-葡萄糖和1-半乳糖（Gal-1-P）可逆转化为UDP-半乳糖和1-葡萄糖（Glc-1-P）的可逆转化取代机制，中间形成一个共价尿嘧啶酶（UMP酶）。GalT是一种金属酶，包含1.2摩尔的锌和0.7摩尔的铁/摩尔的亚基[Ruzicka，FJ，Wedekind，JE，Kim，J.，Rayment，I.，and Frey，PA（1995）Biochemistry 34，5610-5617 ]。锌位点在其活性位点处距他的166位为8 A，铁位点在其活性位点处位距30 A [Wedekind，JE，Frey，PA，和Rayment，I。（1995）Biochemistry 34，11049-11061]。Cys 52，Cys 55，His 115和His 164在四面体几何结构中协调锌。他的164是高度保守的活跃现场三合会的一部分，他的164-Pro
• Galactose-1-phosphate uridylyltransferase: isolation and properties of a uridylyl-enzyme intermediate
  作者：Lee-Jun Wong、Kwan-Fu Rex Sheu、Sue-Lein Lee、Perry A. Frey

  DOI：10.1021/bi00624a032

  日期：1977.3.8

  Galactose-1-P uridylyltransferase catalyzes the interconversion of UDP-galactose and galactose-1-P with UDP-galactose and glucose-1-P by a double displacement pathway involving a uridylyl-enzyme intermediate. The amount of radioactivity incorporated into the protein by uracil-labeled UDP-glucose is decreased by the presence of UDP-galactose, which completes with UDP-glucose for uridylylating the enzyme

  半乳糖-1-P尿嘧啶转移酶通过涉及尿嘧啶-酶中间体的双重置换途径催化UDP-半乳糖和半乳糖-1-P与UDP-半乳糖和葡萄糖-1-P的相互转化。通过尿嘧啶标记的UDP-葡萄糖掺入蛋白质中的放射性物质的量因UDP-半乳糖的存在而减少，而UDP-半乳糖的存在则用UDP-葡萄糖完成，以尿苷酸化酶。酶与UDP-葡萄糖反应后释放的葡萄糖-1-P量表明，该二聚酶每个分子包含一个以上的活性位点，对于所获得的活性最高的制剂，平均为1.7。这表明每个亚基有一个尿酰化位点，并且这些亚基相似或相同。脲基酶在温和的碱性条件下稳定，在60°C的条件下于0.10 M NaOH中稳定1小时，但对酸非常敏感，在pH 3.5和4摄氏度下12 h后会大量水解。在后一种条件下，尿嘧啶酶的[uracil-2-14C] uridyly-ens水解产生的主要放射性产物为[块。尿嘧啶酶的水解性质表明，尿嘧啶部分通过氨基磷酸酯键与蛋白质结
• Roles of Two Conserved Amino Acid Residues in the Active Site of Galactose-1-Phosphate Uridylyltransferase:  An Essential Serine and a Nonessential Cysteine
  作者：Sandaruwan Geeganage、Vicky Wai Kee Ling、Perry A. Frey

  DOI：10.1021/bi992594s

  日期：2000.5.1

  10(-)(2) s(-)(1)) and de-uridylylation rate constant (0.5 x 10(-)(2) s(-)(1)) resulting from a higher kinetic barrier for uridylyl-group transfer by the variant S161A as compared with the wild-type GalT. Equilibrium uridylylation studies showed that neither Cys 160 nor Ser 161 was involved in stabilizing the uridylyl-enzyme intermediate. The results lead to the conclusion that the conserved Cys 160 does not

  半乳糖1-磷酸尿嘧啶转移酶（GalT）通过双重置换机制催化尿苷5'-二磷酸葡萄糖（UDPGlc）和1-半乳糖葡萄糖可逆转化为尿苷5'-二磷酸半乳糖（UDPGal）和葡萄糖1-磷酸。 ，中间形成一个共价尿嘧啶酶（UMP酶）。共价键是在UMP部分和GalT的His 166 N（ε）（2）之间形成的氨基磷酸酯，His 166 N（delta1）在整个催化循环中都保留有质子。大肠杆菌GalT中的Cys 160和Ser 161与晶体UMP酶中以及H166G-GalT与UDPGlc [Wedekind，JE，Frey，PA和Rayment，I.（1996）Biochemistry 35，11560-11569; 索登J. B.，Ruzicka，FJ，Frey，PA，Rayment，I。和Holden，HM（1997）Biochemistry 36，1212-1222]。已经进行了定点诱变，热力学，瞬态动力学和稳态动力学研究，以研究Cys