L-4-carboxy-4-hydroxy-2-oxoadipate

• 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
• 英文名称: L-4-carboxy-4-hydroxy-2-oxoadipate
• 英文别名: 2-hydroxy-4-oxobutane-1,2,4-tricarboxylate；(2S)-2-hydroxy-4-oxobutane-1,2,4-tricarboxylate
• 化学式: C₇H₅O₈
• 分子量: 217.112
• InChiKey: RQMCNDRMPZBEOD-ZETCQYMHSA-K

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.2
• 重原子数：
  15
• 可旋转键数：
  3
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.43
• 拓扑面积：
  158
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  8

反应信息

• 作为产物：
  描述：

  (3Z)-2-keto-4-carboxy-3-hexenedioate 、 水 生成 L-4-carboxy-4-hydroxy-2-oxoadipate
  参考文献：
  名称：

  Functional Annotation of LigU as a 1,3-Allylic Isomerase during the Degradation of Lignin in the Protocatechuate 4,5-Cleavage Pathway from the Soil Bacterium Sphingobium sp. SYK-6

  摘要：

  鞘氨醇单胞菌（Sphingobium sp. SYK-6）是一种革兰氏阴性土壤细菌，有助于木质素的降解。木质素是一种复杂的芳香杂多聚物，可为植物提供结构支撑和保护。木质素降解途径中的愈创木酚部分会形成中间产物原儿茶酸（PCA），后者会通过4,5-裂解途径进一步降解，最终代谢为丙酮酸和草酰乙酸。在此途径中，LigI已被证明可催化2-吡喃酮-4,6-二羧酸的水解反应，生成（4E）-草酰草酸（OMA）。在此，我们使用1H和13C核磁共振光谱法证明，LigU可催化（4E）-OMA中C4和C5之间的双键异构化为（3Z）-2-酮-4-羧基-3-己烯二酸（KCH），其中双键通过1,3-烯丙基异构化移动到C3和C4之间。在氨基酸序列上，LigU与单胞菌（Shewanella oneidensis）的甲基乙二酸异构酶（PrpF）和巴克氏真杆菌（Eubacterium barkeri）的甲基异丁酸-Δ-异构酶（Mii）最为接近。在pH 8.

  DOI：

  10.1021/acs.biochem.8b00295

文献信息

• Role of Cysteine Residues in 4-Oxalomesaconate Hydratase from<i>Pseudomonas ochraceae</i>NGJ1
  作者：Suhong LI、Maho KIMURA、Teruo TAKASHIMA、Kunihiko HAYASHI、Kazunori INOUE、Ryou ISHIGURO、Hiroyuki SUGISAKI、Kiyofumi MARUYAMA

  DOI：10.1271/bbb.60503

  日期：2007.2.23

  4-Oxalomesaconate hydratase from Pseudomonas ochraceae NGJ1 is unstable in the absence of reducing reagents such as dithiothreitol, and strongly inhibited by 5,5'-dithiobis(2-nitrobenzoic acid) (DTNB). To study the role of cysteine residues in enzyme catalysis, the eight individual cysteine residues of the enzyme were replaced with serine residues by site-directed mutagenesis. The catalytic properties and chemical

  在没有还原剂（如二硫苏糖醇）的情况下，来自草假单胞菌NGJ1的4-氧杂草酸水合酶不稳定，并被5,5'-二硫代双（2-硝基苯甲酸）（DTNB）强烈抑制。为了研究半胱氨酸残基在酶催化中的作用，通过定点诱变将酶的八个单独的半胱氨酸残基替换为丝氨酸残基。DTNB对野生型和突变型酶的催化性质和化学修饰表明：（i）8个半胱氨酸残基都不是酶催化所必需的；（ii）DTNB的抑制作用主要是由于Cys-186的修饰；（iii）Cys-96可能是与DTNB发生反应的另一个残基，其修饰导致4-草酸酯的K（m）值增加；（iv）DTNB无法接近其他六个半胱氨酸残基，但易受HgCl（2）影响；（v）在没有还原剂的情况下，仅置换Cys-186可显着提高酶的稳定性。
• Structure and Reaction Mechanism of the LigJ Hydratase: An Enzyme Critical for the Bacterial Degradation of Lignin in the Protocatechuate 4,5-Cleavage Pathway
  作者：Tessily N. Hogancamp、Mark F. Mabanglo、Frank M. Raushel

  DOI：10.1021/acs.biochem.8b00713

  日期：2018.10.9

  bound in the active site at the C-terminal end of the central β-barrel. The product CHA is ligated to the zinc ion in the active site via the displacement of a single water molecule from the coordination shell of the metal center in LigJ. The product-bound structure reveals that the enzyme catalyzes the hydration of KCH with the formation of a chiral center at C4 with S stereochemistry. The E284Q mutant

  来自土壤细菌鞘氨醇单胞菌属物种的LigJ 。SYK-6在原儿茶素中木质素的降解中催化（3 Z）-2-酮-4-酮-4-羧基-3-己烯二酸酯（KCH）可逆水合为4-羧基-4-羟基-2-氧代己二酸酯（CHA） 4,5-裂解途径。LigJ是酰胺水解酶超家族的成员，也是cog2159中的一种酶。在存在[蛋白质数据库（PDB）条目6DXQ]和不存在产物CHA（PDB条目6DWV）的情况下，确定了野生型LigJ的三维晶体结构。蛋白质折叠成扭曲的（β/α）8-桶，并且单个锌离子结合在中心β-桶C末端的活性位点。通过将单个水分子从LigJ中金属中心的配位壳中置换出来，将产物CHA连接到活性位点上的锌离子上。该产品结合的结构表明，该酶催化KCH的水合与在C4形成一个手性中心的小号立体化学。E284Q突变体无法催化KCH生成CHA的水合，并且该突变体的结构是在底物KCH存在的情况下确定的（PDB条目6DXS）。
• Functional Annotation of LigU as a 1,3-Allylic Isomerase during the Degradation of Lignin in the Protocatechuate 4,5-Cleavage Pathway from the Soil Bacterium <i>Sphingobium</i> sp. SYK-6
  作者：Tessily N. Hogancamp、Frank M. Raushel

  DOI：10.1021/acs.biochem.8b00295

  日期：2018.5.15

  Sphingobium sp. SYK-6 is a Gram-negative soil bacterium that contributes to the degradation of lignin. Lignin provides structural support and protection to plants as a complex aromatic heteropolymer. The lignin degradation pathway of guaiacyl moieties leads to the intermediate, protocatechuate (PCA), which is further degraded via the 4,5-cleavage pathway in which PCA is ultimately metabolized to pyruvate and oxaloacetate. In this pathway, LigI has been shown to catalyze the hydrolysis of 2-pyrone-4,6-dicarboxylate to (4E)-oxalomesaconate (OMA). Here we have demonstrated, using 1H and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy, that LigU catalyzes the isomerization of the double bond between C4 and C5 in (4E)-OMA to (3Z)-2-keto-4-carboxy-3-hexenedioate (KCH), where the double bond has migrated to be between C3 and C4 via a 1,3-allylic isomerization. LigU is most closely related in amino acid sequence to methylaconitate isomerase (PrpF) from Shewanella oneidensis and methylitaconate-Δ-isomerase (Mii) from Eubacterium barkeri. The kinetic constants for the isomerization of OMA to KCH by LigU at pH 8.0 were determined to be 1300 ± 120 s–1 and (7.7 ± 1.5) × 106 M–1 s–1 for kcat and kcat/Km, respectively. We have also shown that the product of the LigU-catalyzed reaction is the preferred substrate for the LigJ hydratase. In this reaction, LigJ catalyzes the hydration of KCH to 4-carboxy-4-hydroxy-2-oxoadipate.

  鞘氨醇单胞菌（Sphingobium sp. SYK-6）是一种革兰氏阴性土壤细菌，有助于木质素的降解。木质素是一种复杂的芳香杂多聚物，可为植物提供结构支撑和保护。木质素降解途径中的愈创木酚部分会形成中间产物原儿茶酸（PCA），后者会通过4,5-裂解途径进一步降解，最终代谢为丙酮酸和草酰乙酸。在此途径中，LigI已被证明可催化2-吡喃酮-4,6-二羧酸的水解反应，生成（4E）-草酰草酸（OMA）。在此，我们使用1H和13C核磁共振光谱法证明，LigU可催化（4E）-OMA中C4和C5之间的双键异构化为（3Z）-2-酮-4-羧基-3-己烯二酸（KCH），其中双键通过1,3-烯丙基异构化移动到C3和C4之间。在氨基酸序列上，LigU与单胞菌（Shewanella oneidensis）的甲基乙二酸异构酶（PrpF）和巴克氏真杆菌（Eubacterium barkeri）的甲基异丁酸-Δ-异构酶（Mii）最为接近。在pH 8.