N^5,10-methylenetetrahydrofolate | 2052-98-4

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 蝶啶及其衍生物
• 英文名称: N^5,10-methylenetetrahydrofolate
• 英文别名: (6R)-5,10-methylenetetrahydrofolate(2-)；(2S)-2-[[4-[(6aR)-3-amino-1-oxo-2,5,6,6a,7,9-hexahydroimidazo[1,5-f]pteridin-8-yl]benzoyl]amino]pentanedioate
• CAS: 2052-98-4
• 化学式: C₂₀H₂₁N₇O₆
• 分子量: 455.43
• InChiKey: QYNUQALWYRSVHF-OLZOCXBDSA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.8
• 重原子数：
  33
• 可旋转键数：
  5
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.35
• 拓扑面积：
  195
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  9

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  N^5,10-methylenetetrahydrofolate 在 8-demethyl-8-hydroxy-5-deaza-5-carbaflavin adenine dinucleotide hydroquinone (8-OH-5-deaza FADH₂) 作用下， 生成 N⁵-methyltetrahydrofolate
  参考文献：
  名称：

  NADPH与亚甲基四氢叶酸在猪肝亚甲基四氢叶酸还原酶催化反应中氢转移的立体化学及机理

  摘要：

  来自猪肝的亚甲基四氢叶酸还原酶是一种黄素蛋白，它使用 NADPH 提供的还原当量催化将 N 5,10 - 亚甲基四氢叶酸（CH 2 -H 4 叶酸）还原为 N 5 - 甲基四氢叶酸（CH 3 -H 4 叶酸）。在这些研究中，亚甲基四氢叶酸还原酶的生理辅助因子黄素腺嘌呤二核苷酸已被 8-demethyl-8-hydroxy-5-deaza-5-carbaflavin 腺嘌呤二核苷酸氢醌 (8-OH-5-deazaFADH 2 ) 取代

  DOI：

  10.1021/ja00044a001
• 作为产物：
  描述：

  5-Methyltetrahydrofolate(2-) 、 NADP⁺ 生成 N^5,10-methylenetetrahydrofolate 、 氢(+1)阳离子 、 NADPH(4-)
  参考文献：
  名称：

  对严重的5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶缺乏症的见解：76位患者的分子遗传和酶促表征。

  摘要：

  5,10-亚甲基四氢叶酸还原酶（MTHFR）缺乏症是最常见的叶酸代谢遗传病，可导致严重的高同型半胱氨酸血症。为了更好地了解突变与功能之间的关系，我们对76名MTHFR缺乏症患者进行了分子遗传学分析，随后对其中72名成纤维细胞进行了广泛的酶促表征。在152个患者等位基因中，每个均检测到有害突变，其中一个等位基因具有两个突变。检测到六十五种不同的突变（42种新突变），包括在21个等位基因中发现的常见剪接突变（c.1542G> A）。使用生理学方向的酶分析，我们发现了42个细胞系中的残余活性（对照组的1.7％-42％），其中28个对烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH）的亲和力降低，一种降低对亚甲基四氢叶酸的亲和力，五种黄素腺嘌呤二核苷酸响应性和24种S-腺苷甲硫氨酸抑制动力学异常。仅在N端催化结构域中发现了导致几乎不存在活性的错义突变，而C端调节域中的错义突变导致NADPH结合减少，并干扰了S

  DOI：

  10.1002/humu.22779

文献信息

• 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。
• Comparative Analysis of the <i>Escherichia coli</i> Ketopantoate Hydroxymethyltransferase Crystal Structure Confirms that It Is a Member of the (βα) ₈ Phosphoenolpyruvate/Pyruvate Superfamily
  作者：Florian Schmitzberger、Alison G. Smith、Chris Abell、Tom L. Blundell

  DOI：10.1128/jb.185.14.4163-4171.2003

  日期：2003.7.15

  Escherichia coli ketopantoate hydroxymethyltransferase (KPHMT) catalyzes the first step in the biosynthesis pathway of pantothenate (vitamin B(5)), the transfer of a hydroxymethyl group onto alpha-ketoisovalerate. Here we describe a detailed comparative analysis of the KPHMT crystal structure and the identification of structural homologues, some of which have remarkable similarities in their active

  大肠杆菌酮戊酸酯羟甲基转移酶（KPHMT）催化泛酸（维生素B（5））生物合成途径中的第一步，即羟甲基转移到α-酮异戊酸酯上。在这里，我们描述了KPHMT晶体结构的详细比较分析和结构同系物的鉴定，其中一些在其活性位点，与底物的结合方式和机理上具有显着相似性。我们表明，KPHMT在磷酸烯醇丙酮酸/丙酮酸超家族内形成一个家族。在分析的基础上，我们建议在这个超家族中应细分为两组。本文完成了我们对泛酸途径中大肠杆菌酶的结构分析。
• Structure of E. coli Ketopantoate Hydroxymethyl Transferase Complexed with Ketopantoate and Mg2+, Solved by Locating 160 Selenomethionine Sites
  作者：Frank von Delft、Tsuyoshi Inoue、S.Adrian Saldanha、Harald H Ottenhof、Florian Schmitzberger、Louise M Birch、Venugopal Dhanaraj、Michael Witty、Alison G Smith、Tom L Blundell、Chris Abell

  DOI：10.1016/s0969-2126(03)00158-8

  日期：2003.8

  We report the crystal structure of E. coli ketopantoate hydroxymethyltransferase (KPHMT) at 1.9 A resolution, in complex with its product, ketopantoate. KPHMT catalyzes the first step in the biosynthesis of pantothenate (vitamin B(5)), the precursor of coenzyme A and the acyl carrier protein cofactor. The structure of the decameric enzyme was solved by multiwavelength anomalous dispersion to locate

  我们报告了在1.9 A的分辨率下，大肠杆菌酮戊酸酯羟甲基转移酶（KPHMT）的晶体结构及其产物酮戊酸酯。KPHMT催化泛酸（维生素B（5）），辅酶A的前体和酰基载体蛋白辅因子的生物合成的第一步。通过多波长异常分散来解析十聚酶的结构，以定位160个硒代蛋氨酸位点和560 kDa的蛋白质相，使其成为通过该方法解决的最大结构。KPHMT采用（betaalpha）（8）桶折叠，是磷酸烯醇丙酮酸/丙酮酸超家族的成员。活性位点含有与Mg（2+）配位的二酮戊酸酯。对于底物α-酮异戊酸酯而言，相似的结合可能使C3定向去质子化。
• Cloning and sequencing of the Escherichia coli panB gene, which encodes ketopantoate hydroxymethyltransferase, and overexpression of the enzyme
  作者：C E Jones、J M Brook、D Buck、C Abell、A G Smith

  DOI：10.1128/jb.175.7.2125-2130.1993

  日期：1993.4

  from Escherichia coli, encoding the first enzyme of the pantothenate biosynthesis pathway, ketopantoate hydroxymethyltransferase (KPHMT), has been isolated by functional complementation of a panB mutant strain with an E. coli genomic library. The gene is 792 bp long, encoding a protein of 264 amino acids with a predicted M(r) of 28,179. The identity of the gene product as ketopantoate hydroxymethyltransferase

  已经通过panB突变菌株与大肠杆菌基因组文库的功能互补，分离了来自大肠杆菌的panB基因，该基因编码泛酸生物合成途径的第一个酶，酮戊酸酯羟甲基转移酶（KPHMT）。该基因长792 bp，编码264个氨基酸的蛋白质，预测M（r）为28,179。通过纯化该酶蛋白，证实了该基因产物为酮戊酸酯羟甲基转移酶的身份，该酶蛋白在高拷贝数质粒上的携带该基因的突变体中过表达约50倍。发现纯化蛋白的N-末端氨基酸序列与从基因序列预测的序列相同，其质量也由电喷雾质谱法测定。panB基因的上游是一个不完整的开放阅读框，编码的220个氨基酸的蛋白质与其他细菌的纤维前体蛋白质具有相似的序列。Northern（RNA）分析表明，panB基因可能与至少一个其他基因共转录，但这不是推定的纤维蛋白，因为无法检测到该基因的转录本。
• Thymidylate synthetase purified to homogeneity from human leukemic cells.
  作者：A Lockshin、R G Moran、P V Danenberg

  DOI：10.1073/pnas.76.2.750

  日期：1979.2

  from neoplastic tissue. A ratio of 1.7 mol of 5-fluoro-2'-deoxyuridylate binds per mol of enzyme in the presence of 5,10-methylenetetrahydrofolate. The ternary complex so formed migrates intact on denaturing gels and can be precipitated with trichloroacetic acid; however, urea dissociates the ternary complex. The human thymidylate synthetase is composed of two subunits of 33,000 daltons each. It contains

  来自人白血病细胞系的胸苷酸合成酶（5,10-亚甲基四氢叶酸：dUMP C-甲基转移酶，EC 2.1.1.45）已通过一步亲和柱色谱纯化至均一。纯化的酶的比活性为每毫克蛋白质3.8微米/分钟，对应于250的周转数。这是来自肿瘤组织的胸苷酸合成酶的最高报道值。在5，10-亚甲基四氢叶酸存在下，每摩尔酶结合1.7摩尔5-氟-2′-脱氧尿苷酸。如此形成的三元复合物完整地迁移到变性凝胶上，可以用三氯乙酸沉淀。然而，尿素解离了三元复合物。人胸苷酸合成酶由两个亚基组成，每个亚基为33,000道尔顿。它包含更多的半胱氨酸，甘氨酸残基，