carboxy-S-adenosyl-L-methionine

• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - 5'-脱氧核糖核苷
• 英文名称: carboxy-S-adenosyl-L-methionine
• 英文别名: (2S)-4-[[(2S,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl-(carboxylatomethyl)sulfonio]-2-azaniumylbutanoate
• 化学式: C₁₆H₂₂N₆O₇S
• 分子量: 442.453
• InChiKey: VFFTYSZNZJBRBG-DYXDMYNLSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.6
• 重原子数：
  30
• 可旋转键数：
  7
• 环数：
  3.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.56
• 拓扑面积：
  228
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  11

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  5-(hydroxy)uridine 5'-phosphate residue 、 carboxy-S-adenosyl-L-methionine 生成 5-(carboxymethoxy)uridine 5'-phosphate residue 、 氢(+1)阳离子 、 S-(5'-腺苷)-L-高半胱氨酸
  参考文献：
  名称：

  结构引导发现调节 tRNA 功能的代谢物羧基-SAM

  摘要：

  新代谢物的鉴定及其生物学功能的表征是生物学的主要挑战。X 射线晶体学可以揭示通过纯化和结晶持续存在的意外配体。这些不定的蛋白质-配体复合物提供了对新活动、途径和调节机制的见解。我们描述了一种新的代谢物羧基-S-腺苷-l-甲硫氨酸 (Cx-SAM)、其生物合成途径及其在转移 RNA 修饰中的作用。CmoA 是 SAM 依赖性甲基转移酶超家族的成员，其结构揭示了在催化位点与 Cx-SAM 一致的配体。机理分析表明，在 CmoA 介导的 SAM 到 Cx-SAM 的转化过程中，作为羧基供体的 prephenate 发挥了前所未有的作用，并且参与了一种独特的叶立德中间体作为羧基受体。SAM 依赖性甲基转移酶超家族的第二个成员 CmoB 识别 Cx-SAM 并充当羧甲基转移酶，在革兰氏阴性菌中多个 tRNA 的摆动位置将 5-羟​​基尿苷转化为 5-氧乙酰尿苷，从而导致密码子扩展识别特性。CmoA 和

  DOI：

  10.1038/nature12180
• 作为产物：
  描述：

  碘乙酸 、 S-(5'-腺苷)-L-高半胱氨酸 在 碳酸氢铵 作用下， 以 水 为溶剂， 反应 24.0h， 生成 carboxy-S-adenosyl-L-methionine
  参考文献：
  名称：

  Discovery of an Unnatural DNA Modification Derived from a Natural Secondary Metabolite

  摘要：

  DOI：

  10.1016/j.chembiol.2020.09.006

文献信息

• Structure-guided discovery of the metabolite carboxy-SAM that modulates tRNA function
  作者：Jungwook Kim、Hui Xiao、Jeffrey B. Bonanno、Chakrapani Kalyanaraman、Shoshana Brown、Xiangying Tang、Nawar F. Al-Obaidi、Yury Patskovsky、Patricia C. Babbitt、Matthew P. Jacobson、Young-Sam Lee、Steven C. Almo

  DOI：10.1038/nature12180

  日期：2013.6

  to convert 5-hydroxyuridine into 5-oxyacetyl uridine at the wobble position of multiple tRNAs in Gram-negative bacteria, resulting in expanded codon-recognition properties. CmoA and CmoB represent the first documented synthase and transferase for Cx-SAM. These findings reveal new functional diversity in the SAM-dependent methyltransferase superfamily and expand the metabolic and biological contributions

  新代谢物的鉴定及其生物学功能的表征是生物学的主要挑战。X 射线晶体学可以揭示通过纯化和结晶持续存在的意外配体。这些不定的蛋白质-配体复合物提供了对新活动、途径和调节机制的见解。我们描述了一种新的代谢物羧基-S-腺苷-l-甲硫氨酸 (Cx-SAM)、其生物合成途径及其在转移 RNA 修饰中的作用。CmoA 是 SAM 依赖性甲基转移酶超家族的成员，其结构揭示了在催化位点与 Cx-SAM 一致的配体。机理分析表明，在 CmoA 介导的 SAM 到 Cx-SAM 的转化过程中，作为羧基供体的 prephenate 发挥了前所未有的作用，并且参与了一种独特的叶立德中间体作为羧基受体。SAM 依赖性甲基转移酶超家族的第二个成员 CmoB 识别 Cx-SAM 并充当羧甲基转移酶，在革兰氏阴性菌中多个 tRNA 的摆动位置将 5-羟​​基尿苷转化为 5-氧乙酰尿苷，从而导致密码子扩展识别特性。CmoA 和
• Discovery of an Unnatural DNA Modification Derived from a Natural Secondary Metabolite
  作者：Tong Wang、Rahul M. Kohli

  DOI：10.1016/j.chembiol.2020.09.006

  日期：2021.1
• Determinants of the CmoB carboxymethyl transferase utilized for selective tRNA wobble modification
  作者：Jungwook Kim、Hui Xiao、Junseock Koh、Yikai Wang、Jeffrey B. Bonanno、Keisha Thomas、Patricia C. Babbitt、Shoshana Brown、Young-Sam Lee、Steven C. Almo

  DOI：10.1093/nar/gkv206

  日期：2015.5.19

  Enzyme-mediated modifications at the wobble position of tRNAs are essential for the translation of the genetic code. We report the genetic, biochemical and structural characterization of CmoB, the enzyme that recognizes the unique metabolite carboxy-S-adenosine-L-methionine (Cx-SAM) and catalyzes a carboxymethyl transfer reaction resulting in formation of 5-oxyacetyluridine at the wobble position of tRNAs. CmoB is distinctive in that it is the only known member of the SAM-dependent methyltransferase (SDMT) superfamily that utilizes a naturally occurring SAM analog as the alkyl donor to fulfill a biologically meaningful function. Biochemical and genetic studies define the in vitro and in vivo selectivity for Cx-SAM as alkyl donor over the vastly more abundant SAM. Complementary high-resolution structures of the apo- and Cx-SAM bound CmoB reveal the determinants responsible for this remarkable discrimination. Together, these studies provide mechanistic insight into the enzymatic and non-enzymatic feature of this alkyl transfer reaction which affords the broadened specificity required for tRNAs to recognize multiple synonymous codons.

  在tRNA的摇摆位置上，酶介导的修饰对于遗传密码的翻译至关重要。我们报告了CmoB的遗传、生物化学和结构特征，这种酶能够识别独特的代谢产物羧基-S-腺嘌呤-L-蛋氨酸（Cx-SAM），并催化羧甲基转移反应，在tRNA的摇摆位置上形成5-氧代乙酰尿苷。CmoB的独特之处在于它是已知唯一利用天然存在的SAM类似物作为烷基供体来发挥生物学意义的SAM依赖性甲基转移酶（SDMT）超家族成员。生物化学和遗传学研究确定了Cx-SAM作为烷基供体在体外和体内对大量SAM的选择性。结合高分辨率结构，无配体和Cx-SAM结合的CmoB揭示了这种显著差异的决定因素。这些研究共同提供了这种烷基转移反应的酶和非酶特性的机理，该反应为tRNA识别多个同义密码子提供了所需的更广泛的特异性。