dCMP | 1032-65-1

• 物质功能分类: 生物化工 - 核苷类药物 - 脱氧核苷酸及其类似物
• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - 嘧啶核苷酸
• 英文名称: dCMP
• 英文别名: [(2R,3S,5R)-3-hydroxy-5-(4-imino-2-oxidopyrimidin-1-yl)oxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate
• CAS: 1032-65-1
• 化学式: C₉H₁₂N₃O₇P
• 分子量: 305.184
• InChiKey: NCMVOABPESMRCP-SHYZEUOFSA-L

物化性质

• 熔点：
  169-172 °C (dec.)
• 沸点：
  633.8±65.0 °C(Predicted)
• 密度：
  2.01±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  H2O：10 mg/mL，澄清，无色

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -3.6
• 重原子数：
  20
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.56
• 拓扑面积：
  161
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  7

安全信息

• 危险品标志：
  Xn,Xi
• 安全说明：
  S22,S24/25
• 危险类别码：
  R20/21/22
• WGK Germany：
  3
• 海关编码：
  2934999090
• 危险性防范说明：
  P261,P305+P351+P338
• 危险性描述：
  H302,H315,H319,H335

制备方法与用途

生物活性方面，2′-脱氧胞苷-5′-单磷酸（dCMP）是一种内源性代谢产物，可用作描述由二次电子诱导的DNA链断裂机制的模型。它主要通过C-O磷酸酯键的解离而分解。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  4,4′-偶氮吡啶 、 manganese (II) nitrate tetrahydrate 、 dCMP 以 水 为溶剂， 反应 0.5h， 以69%的产率得到{[Mn(H₂dCMP)(2’-deoxycytidine-5’-monophosphate)(4,4’-azopyridine)(H₂O)₂]·5H₂O}_n
  参考文献：
  名称：

  核苷酸超分子配位复合物中的胞嘧啶-胞嘧啶碱基对不匹配和手性。

  摘要：

  碱基对序列是DNA或RNA生物学过程的基本问题，其中碱基对错配对于揭示遗传疾病和DNA重排非常重要。缺乏有关碱基对错配的明确结构信息，这阻碍了对此问题的研究。巨大的挑战是使包含碱基对错配的材料结晶。设计小分子模拟物或模型是解决问题的有效策略。在这里，我们报告了六种含有胞嘧啶-胞嘧啶碱基对错配（i-motif）的dCMP或CMP配位聚合物，并研究了它们的单晶结构和手性。我们展示了i-基序形成的精确控制，其中基于分子设计已实现了对超分子相互作用的调节。此外，

  DOI：

  10.1002/chem.201700930
• 作为产物：
  描述：

  2'-脱氧胞嘧啶核苷 、 UTP 生成 dCMP 、 氢(+1)阳离子 、 UDP
  参考文献：
  名称：

  在人的脱氧胞苷激酶中，UTP优先于ATP的结构基础：阐明了主链重组的作用。

  摘要：

  人脱氧胞苷激酶（dCK）除了天然底物外，还使用三磷酸核苷磷酸化几种临床上重要的前药。尽管UTP是该反应的首选磷酰基供体，但我们先前的研究报道了dCK结构仅在磷酰基供体结合位点中包含ADP。为了确定动力学观察到的磷酰基供体偏好的分子基础，我们与脱氧胞苷（dC）和UDP配合使用，解决了缺乏柔性插入物（残基65-79）但具有与野生型相似的催化特性的dCK变体的晶体结构，并且在存在dC但没有UDP或ADP的情况下。这些结构揭示了UDP-结合形式和ADP-结合形式之间的供体碱基结合环（残基240-247）的重大变化，涉及显着的主链重排。该环在dCK-dC结构中是无序的，其在磷酰基供体位点缺乏配体。与ADP结合形式相比，在存在UDP的情况下，该循环向内移动，以与更小的尿嘧啶碱基更紧密地接触。这些结构阐明了磷酸化供体的结合和dCK的优先机制。

  DOI：

  10.1021/bi0518646

文献信息

• Structural and Catalytic Properties of CMP Kinase fromBacillus subtilis:A Comparative Analysis with the Homologous Enzyme fromEscherichia coli
  作者：Christian P. Schultz、Loida Ylisastigui-Pons、Lidia Serina、Hiroshi Sakamoto、Henry H. Mantsch、Jan Neuhard、Octavian Bârzu、Anne-Marie Gilles

  DOI：10.1006/abbi.1997.9888

  日期：1997.4

  kinases from Bacillus subtilis and from Escherichia coli are encoded by the cmk gene (formerly known as jofC in B. subtilis and as mssA in E. coli). Similar in their primary structure (43% identity and 67% similarity in amino acid sequence), the two proteins exhibit significant differences in nucleotide binding and catalysis. ATP, dATP, and GTP are equally effective as phosphate donors with E. coli CMP

  枯草芽孢杆菌和大肠杆菌的CMP激酶由cmk基因编码（以前在枯草芽孢杆菌中称为jofC，在大肠杆菌中称为mssA）。这两种蛋白质的一级结构相似（氨基酸序列相同性为43％，相似性为67％），它们在核苷酸结合和催化方面表现出显着差异。ATP，dATP和GTP与大肠杆菌CMP激酶的磷酸盐供体同样有效，而GTP是枯草芽孢杆菌CMP激酶的较弱底物。尽管CMP和dCMP是CMP激酶的最佳磷酸盐受体，但这些底物和ATP作为供体的比活性在大肠杆菌酶中高7至10倍；对于枯草芽孢杆菌CMP激酶，UMP和CMP的相对Vm值分别为0.1和E. coli酶的相对Vm值为0.01。CMP增加了E的亲和力。ATP或荧光类似物3'-蒽基dATP的大肠杆菌CMP激酶增加一个数量级，但对枯草芽孢杆菌酶没有影响。枯草芽孢杆菌和大肠杆菌CMP激酶的催化特性差异可能反映在两种蛋白质的结构上，如红外光谱所推断。枯草芽孢杆菌CMP激酶的光谱以1633
• Enzymatic synthesis of deoxy-5-methyl-cytidylic acid replacing deoxycytidylic acid in Xanthomonas oryzae phage Xp12 DNA
  作者：TSONG-TEH KUO、JENN TU

  DOI：10.1038/263615a0

  日期：1976.10

  PHAGE Xp12 on Xanthomonas oryzae was isolated from the irrigation water of a rice field. In the DNA of this phage, cytosine is completely replaced by 5-methylcytosine1. Isotope tracing studies on the biosynthesis of this unusual pyrimidine demonstrated that methylation of this cytosine is different from that of the 5-methylcytosine which is found in trace amounts in most plant and animal DNAs. The latter is methylated by methionine. On the other hand, the methyl group of 5-methylcytosine residues of Xp12 is derived from the 3-carbon of serine and not from the thiomethyl carbon of methionine2. In this investigation, the synthesis of deoxy-5-methylcytidylic acid (d5MCMP) was found to take place at the level of nucleotide, with deoxycytidylic acid (dCMP) and formaldehyde as substrates in the presence of 5,6,7,8-tetrahydrofolic acid (THFA) and an enzyme preparation from X. oryzae infected with Xp12 phage. This reaction seems to account for the synthesis of the unique pyrimidine, 5-methylcytosine, which occurs in the DNA of phage Xp12.

  黄单胞菌上的 PHAGE Xp12 是从稻田灌溉水中分离出来的。在这种噬菌体的 DNA 中，胞嘧啶完全被 5-甲基胞嘧啶1 所取代。对这种不同寻常的嘧啶的生物合成进行的同位素追踪研究表明，这种胞嘧啶的甲基化与大多数动植物 DNA 中微量存在的 5-甲基胞嘧啶的甲基化不同。后者被蛋氨酸甲基化。另一方面，Xp12 的 5-甲基胞嘧啶残基的甲基来自丝氨酸的 3-碳，而不是蛋氨酸的硫代甲基碳2。在这项研究中，发现脱氧-5-甲基胞苷酸（d5MCMP）的合成是在核苷酸水平上进行的，以脱氧胞苷酸（dCMP）和甲醛为底物，在 5,6,7,8-四氢叶酸（THFA）和一种来自感染了 Xp12 噬菌体的 X. oryzae 的酶制剂的存在下进行。这一反应似乎解释了噬菌体 Xp12 DNA 中独特的嘧啶--5-甲基胞嘧啶的合成过程。
• Gene <i>ytkD</i> of <i>Bacillus subtilis</i> Encodes an Atypical Nucleoside Triphosphatase Member of the Nudix Hydrolase Superfamily
  作者：WenLian Xu、Candice R. Jones、Christopher A. Dunn、Maurice J. Bessman

  DOI：10.1128/jb.186.24.8380-8384.2004

  日期：2004.12.15

  Gene ytkD of Bacillus subtilis , a member of the Nudix hydrolase superfamily, has been cloned and expressed in Escherichia coli . The purified protein has been characterized as a nucleoside triphosphatase active on all of the canonical ribo- and deoxyribonucleoside triphosphates. Whereas all other nucleoside triphosphatase members of the superfamily release inorganic pyrophosphate and the cognate nucleoside monophosphate, YtkD hydrolyses nucleoside triphosphates in a stepwise fashion through the diphosphate to the monophosphate, releasing two molecules of inorganic orthophosphate. Contrary to a previous report, our enzymological and genetic studies indicate that ytkD is not an orthologue of E. coli mutT .

  摘要 基因 ytkD 的 基因 ytkD 是 Nudix水解酶超家族的成员，已被克隆并在 大肠杆菌 .纯化后的蛋白质被鉴定为一种核苷三磷酸酶，对所有典型的核糖核苷和脱氧核糖核苷三磷酸酶都有活性。该超家族的所有其他核苷三磷酸酶成员都会释放出无机焦磷酸和同源的核苷单磷酸，而 YtkD 则以逐步的方式从二磷酸水解到单磷酸，释放出两分子无机正磷酸盐。与之前的报告相反，我们的酶学和遗传学研究表明 ytkD 不是 大肠杆菌 mutT .
• Sugar specificity of bacterial CMP kinases as revealed by crystal structures and mutagenesis of Escherichia coli enzyme
  作者：Thomas Bertrand、Pierre Briozzo、Liliane Assairi、Augustin Ofiteru、Nadia Bucurenci、Hélène Munier-Lehmann、Béatrice Golinelli-Pimpaneau、Octavian Bârzu、Anne-Marie Gilles

  DOI：10.1006/jmbi.2001.5286

  日期：2002.2

  coli CMPK complexed with nucleoside monophosphates differing in their sugar moiety were solved. Both structures with CMP or dCMP show interactions with the pentose that were not described so far. These interactions are lost with the poorer substrates AraCMP and 2',3'-dideoxy-CMP. Comparison of all four structures shows that the pentose hydroxyls are involved in ligand-induced movements of enzyme domains

  细菌胞苷单磷酸（CMP）激酶的特点是插入片段扩大了其CMP结合域，并具有特定的底物特异性。因此，CMP和2'-脱氧-CMP（dCMP）都是来自大肠杆菌（E.coli CMPK）的CMP激酶的良好磷酸盐受体，而真核UMP / CMP激酶将脱氧核苷酸磷酸化的效率非常低。解析了大肠杆菌CMPK的四个晶体结构，这些结构与糖基不同的核苷一磷酸络合。具有CMP或dCMP的两种结构均显示出与戊糖的相互作用，目前尚未描述。这些相互作用由于较差的底物AraCMP和2'，3'-二脱氧CMP而消失。所有四个结构的比较表明，戊糖羟基参与配体诱导的酶结构域的运动。它还提供了可以容纳核糖或脱氧核糖的机理的结构基础。并行地，给出了四个核苷酸的野生型酶和三个基于结构的变体的动力学结果。当两个戊糖相互作用残基中的任何一个突变时，磷酸化率显着降低。其中之一是在所有已知的核苷单磷酸激酶中高度保守的精氨酸。相反，其他残基Asp1
• The Rv1712 Locus from <i>Mycobacterium tuberculosis</i> H37Rv Codes for a Functional CMP Kinase That Preferentially Phosphorylates dCMP
  作者：Caroline Thum、Cristopher Z. Schneider、Mario S. Palma、Diógenes S. Santos、Luiz A. Basso

  DOI：10.1128/jb.01337-08

  日期：2009.4.15

  The Mycobacterium tuberculosis cmk gene, predicted to encode a CMP kinase (CMK), was cloned and expressed, and its product was purified to homogeneity. Steady-state kinetics confirmed that M. tuberculosis CMK is a monomer that preferentially phosphorylates CMP and dCMP by a sequential mechanism. A plausible role for CMK is discussed.

  摘要 结核分枝杆菌 结核分枝杆菌 cmk 基因被克隆和表达，其产物被纯化至均一。稳态动力学证实 结核杆菌 CMK 是一种单体，通过一种顺序机制优先磷酸化 CMP 和 dCMP。本文讨论了 CMK 的合理作用。