全霉素 | 488-04-0

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机氮化合物
• 中文名称: 全霉素
• 中文别名: 哌啶-2,6-二羧酸
• 英文名称: holomycin
• 英文别名: N-(5-oxo-4H-dithiolo[4,3-b]pyrrol-6-yl)acetamide
• CAS: 488-04-0
• 化学式: C₇H₆N₂O₂S₂
• 分子量: 214.269
• InChiKey: HBUNPJGMNVQSBX-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 熔点：
  268 °C (decomp)
• 沸点：
  532.1±50.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.63±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  可溶于DMSO、甲醇（加热）

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.8
• 重原子数：
  13
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.14
• 拓扑面积：
  109
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

上下游信息

• 上游原料

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  ——	thiomarinol	146697-04-3	C30H44N2O9S2	640.819

• 下游产品

  中文名称	英文名称	CAS号	化学式	分子量
  硫藤黄素	thiolutin	87-11-6	C8H8N2O2S2	228.296
  ——	6-amino-4H-[1,2]dithiolo[4,3-b]pyrrol-5-one	488-03-9	C5H4N2OS2	172.232

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  全霉素 在 3,3,3-膦三基三丙酸 、 thioredoxin-disulfide oxidoreductase 作用下， 生成 N-[2-oxo-4-sulfanyl-5-(sulfanylmethylidene)pyrrol-3-yl]acetamide
  参考文献：
  名称：

  棒状链霉菌 HlmI 是一种在全霉素生物合成中形成分子内二硫化物的二硫醇氧化酶

  摘要：

  Holomycin 和相关的 dithiolopyrrolone 抗生素显示出广谱抗菌活性，并含有独特的 5,5-双环结构，其中 N-酰化氨基吡咯酮与环烯二硫化物融合。在这里，我们表明分子内二硫键是在该途径的后期通过来自全霉素生产者Streptomyces clavuligerus的硫氧还蛋白氧化还原酶样酶 HlmI 由无环烯-二硫醇构建的。重组 HlmI 从大肠杆菌中纯化，结合黄素腺嘌呤二核苷酸 (FAD)，并利用 O 2将还原的全霉素转化为全霉素作为辅助底物。作为二硫醇氧化酶，HlmI 在功能上与 GliT 和 DepH 同源，它们分别在真菌天然产物胶质毒素和表观遗传调节剂化合物 FK228 的生物合成中执行与二硫化物氧化相似的二硫醇。所述的缺失HLMI在野生型基因的S.clavuligerus并且在全霉素过量产生的突变体中导致全霉素产生水平降低和对全霉素的敏感性增加，表明 HlmI

  DOI：

  10.1021/bi200321c
• 作为产物：
  描述：

  2-(4-methoxy-phenyl)-2-methyl-6,7-dioxo-5,6,7,7a-tetrahydro-[1,3]dithiino[5,4-b]pyrrole-4-carboxylic acid methyl ester 在 三乙胺 、 lithium iodide 作用下， 以 四氢呋喃 、 吡啶 、 二氯甲烷 、 苯 为溶剂， 生成 全霉素
  参考文献：
  名称：

  全息霉素及其衍生物的合成。

  摘要：

  DOI：

  10.1021/jo00437a023

文献信息

• Reducing Holomycin Thiosulfonate to its Disulfide with Thiols
  作者：Andrew N. Chan、Walter J. Wever、Elisabetta Massolo、Scott E. Allen、Bo Li

  DOI：10.1021/acs.chemrestox.8b00243

  日期：2019.3.18

  studied the reactivity of the thiosulfonate derivative of the DTP holomycin, oxo-holomycin, and discovered a unique redox reaction: Oxo-holomycin is reduced to its parent disulfide, while oxidizing small molecule and protein thiols to disulfides. Our work reveals that the DTP core is a privileged scaffold that undergoes unusual redox chemistry. The redox chemistry of the DTP natural products may contribute

  二硫代吡咯烷酮（DTP）天然产物包含独特的烯-二硫化物，这对于它们的抗微生物和抗癌活性至关重要。某些DTP中的烯二硫化物被氧化成环状硫代磺酸盐，但DTP硫代磺酸盐如何与生物分子反应尚不清楚。我们研究了DTP holomycin的硫代磺酸盐衍生物oxo-holomycin的反应活性，发现了一种独特的氧化还原反应：Oxo-holomycin还原为其母体二硫键，同时将小分子和蛋白质硫醇氧化为二硫键。我们的工作表明，DTP核心是一种经过特殊氧化还原化学处理的特有支架。DTP天然产物的氧化还原化学作用可能有助于其作用机理。
• Expedient total synthesis of pyrrothine natural products and analogs
  作者：Thomas Hjelmgaard、Michael Givskov、John Nielsen

  DOI：10.1039/b616411k

  日期：——

  and straightforward total synthesis of the two pyrrothine natural products holomycin (7 steps, 11% overall) and xenorhabdin I (7 steps, 11% overall) and analogs thereof via a common late-stage intermediate. The pathway proceeds via the pyrrothine hydrochloride intermediate (6 steps, 17% overall) which also gave access to very fast synthesis of analogs as demonstrated by the synthesis of , and (7 steps

  本文介绍了一种通过普通的后期中间体方便，直接地合成两种吡咯烷天然产物holomycin（7步，占总量的11％）和xenorhabdin I（7步，占总量的11％）及其类似物的方法。该途径通过吡咯烷盐酸盐中间体（6个步骤，总计17％）进行，这也使得可以非常快速地合成类似物，如通过和（7个步骤，总计11-12％）的合成所证明的。
• Inhibition of Isoleucyl-tRNA Synthetase by the Hybrid Antibiotic Thiomarinol
  作者：Rachel A. Johnson、Andrew N. Chan、Ryan D. Ward、Caylie A. McGlade、Breanne M. Hatfield、Jason M. Peters、Bo Li

  DOI：10.1021/jacs.1c02622

  日期：2021.8.11

  provide evidence to support a dual mode of action for thiomarinol A that may include both IleRS inhibition and metal chelation. We demonstrate that MRSA develops resistance to thiomarinol A to a substantially lesser degree than mupirocin and the potent activity of thiomarinol A requires hybridity between DTP and mupirocin. Our findings identify a mode of action of a natural hybrid antibiotic and demonstrate

  混合抗生素是克服抗生素耐药性的新兴抗菌策略。天然产物 thiomarinol A 是两种抗生素的混合物：holothin，一种二硫代吡咯酮 (DTP) 和 marinolic 酸，一种用于治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA) 的药物莫匹罗星的密切类似物。DTP 通过螯合细胞中的金属离子来破坏金属稳态，而莫匹罗星则靶向必需的酶异亮氨酰-tRNA 合成酶 (IleRS)。Thiomarinol A 对莫匹罗星敏感的 MRSA 的效力是莫匹罗星的 100 倍以上；然而，它的作用方式一直未知。我们显示 thiomarinol A 靶向 IleRS。IleRS 编码基因ileS的敲除，在化学基因组学筛选中表现出对 thiomarinol A 的合成类似物的敏感性。Thiomarinol A 以皮摩尔K i抑制 MRSA IleRS并以低飞摩尔亲和力与 IleRS 结合，比莫匹罗星紧密 1600 倍。我们发现
• Thiomarinol, a new hybrid antimicrobial antibiotic produced by a marine bacterium. Fermentation, isolation, structure, and antimicrobial activity.
  作者：HIDEYUKI SHIOZAWA、TAKESHI KAGASAKI、TAKESHI KINOSHITA、HIDEYUKI HARUYAMA、HARUKI DOMON、YUKIO UTSUI、KENTARO KODAMA、SHUJI TAKAHASHI

  DOI：10.7164/antibiotics.46.1834

  日期：——

  antibiotic, was isolated from the culture broth of a marine bacterium, Alteromonas rava sp. nov. SANK 73390. Its structure was deduced as a hybrid composed of a pseudomonic acid analogue and holothin by NMR spectral analysis and chemical degradation. Antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria of thiomarinol was stronger than both of pseudomonic acids and pyrrothine antibiotics

  从海洋细菌Alteromonas rava sp。的培养液中分离出一种抗生抗生素硫柳诺醇。十一月 SANK73390。通过NMR光谱分析和化学降解，推论出其结构为假单酸类似物和holothin的混合物。硫代水杨酸对革兰氏阳性和革兰氏阴性细菌的抗菌活性均强于假单酸和吡咯烷类抗生素。
• Identification of the gene cluster for the dithiolopyrrolone antibiotic holomycin in <i>Streptomyces clavuligerus</i>
  作者：Bo Li、Christopher T. Walsh

  DOI：10.1073/pnas.1014140107

  日期：2010.11.16

  producer of clavulanate as well as cephem antibiotics, also produces the N-acylated dithiolopyrrolone antibiotic holomycin, a reported inhibitor of RNA synthesis. The genome sequence of S. clavuligerus ATCC 27064 was examined for a potential biosynthetic gene cluster, assuming that holomycin arises from some derivative of an L-Cys-L-Cys dipeptide that has undergone eight-electron oxidation, fused five-five

  棒状链霉菌是工业上重要的克拉维酸和头孢类抗生素生产商，也生产 N-酰化二硫并吡咯酮抗生素全霉素，据报道是一种 RNA 合成抑制剂。检查了 S. clavuligerus ATCC 27064 的基因组序列中潜在的生物合成基因簇，假设全霉素来自 L-Cys-L-Cys 二肽的某种衍生物，该二肽经历了八电子氧化，融合了五五环形成，和脱羧。ORF 3483-3492 包含一个候选簇，具有预测的酰基转移酶、独立的非核糖体肽合成酶 (NRPS) 模块和四种黄素依赖性氧化还原酶。ORF3488、NRPS 模块和 ORF3489（磷酸泛酰半胱氨酸脱羧酶同系物）的缺失，消除了野生型和产生全霉素的突变体中的全霉素生产。ORF3488 的异源表达和纯化证明了 L-Cys-AMP 的形成和随后 Cys 与该 NRPS 蛋白硫醇化结构域的磷酸泛酰巯基乙胺基臂的共价连接。纯化的 ORF3483 显示出酰基转移酶活性，将