UTP

• 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: UTP
• 英文别名: uridine-5'-triphosphate；[[(2S,3R,4S,5S)-5-(2,4-dioxopyrimidin-1-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] phosphono hydrogen phosphate
• 化学式: C₉H₁₅N₂O₁₅P₃
• 分子量: 484.144
• InChiKey: PGAVKCOVUIYSFO-PSQAKQOGSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -5.8
• 重原子数：
  29
• 可旋转键数：
  8
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.56
• 拓扑面积：
  259
• 氢给体数：
  7
• 氢受体数：
  15

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  2-羟基-3-膦酰氧基丙酸 、 UTP 在 human phosphoglycerate kinase 、 magnesium chloride 、 1,4-二巯基-2,3-丁二醇 作用下， 以 various solvent(s) 为溶剂， 生成 (2-羟基-3-膦酰氧基-丙酰)氧基膦酸
  参考文献：
  名称：

  人磷酸甘油酸激酶对抗病毒核苷类似物的广泛特异性

  摘要：

  抗病毒治疗中使用的核苷类似物需要磷酸化为三磷酸对应物，才能在其细胞靶标上具有活性。最近报道了人磷酸甘油酸激酶（hPGK）参与胞苷L-核苷酸衍生物的磷酸化的最后步骤[Krishnan PGE，Lam W，Dutschman GE，Grill SP，Cheng YC。3-磷酸​​甘油酸激酶（一种糖酵解酶）在新型抗癌和抗病毒药物L-核苷类似物的激活中具有新作用。生物化学杂志2003； 278：36726-32]。在目前的工作中，我们将人PGK特异性的酶学研究扩展到了D-和L-构型的嘌呤和嘧啶核苷酸衍生物。人类PGK对嘌呤核糖，脱氧核糖和双脱氧核糖核苷酸衍生物的催化效率在10（4）-10（5）M（-1）s（-1）范围内，在D或L配置中。相反，它与天然嘧啶D-核苷酸（少于10（3）M（-1）s（-1））的活性差。嘧啶L对映体是有希望的针对B型肝炎的治疗类似物，其底物是其D对映体的2-25倍。人类PG

  DOI：

  10.1016/j.bcp.2004.06.012
• 作为产物：
  描述：

  L-uridine 在 2-氯-1,3,2-苯并二氧磷杂环己烷-4-酮 、 三正丁胺 、 三丁基焦磷酸铵 作用下， 以 N,N-二甲基甲酰胺 为溶剂， 反应 3.0h， 生成 UTP
  参考文献：
  名称：

  A cross-chiral RNA polymerase ribozyme

  摘要：

  这里研制了一种交叉手性的RNA聚合酶（一种能够催化与自身手性相反的活化单核苷酸模板聚合的RNA酶），为基于RNA的生命如何起源提供了启示。普遍认为手性均一是生命的要求，生物大分子必须具有一样的立体化学"手性"才能有效相互作用。与 Leslie Orgel 等人一起，Gerald Joyce于1984年提出手性均一对于生命起源可能同样是必不可少，因为在手性均一系统中RNA的模板聚合反应能顺畅进行，而外消旋混合物中反应会受阻。现在Joyce和合作者Jonathan Sczepanski表明手性相反的RNAs可以在一起工作。他们设计出一种能够催化L-RNA在L-RNA模板上聚合的D-RNA酶，反之亦然。这种核酶的催化效率足以通过连接11个寡核苷酸组份来合成其对映体。人们认为这种核酶与底物间的相互作用是通过三级结构接触而非Watson-Crick碱基配对实现的。这一发现会为"RNA世界"中的生命如何起源开启新的思路。30年前就已经表明，非酶催化的模板调控活化单核苷酸聚合反应在手性均一系统中进行顺畅，但会严重抑制于相反手性的存在。这一发现使得RNA为基础的生命如何自发产生成为一个难题，由此带来RNA可能之前存在某种不受手性抑制的其他遗传聚合物，或是基于RNA的生命之前存在化学过程打破手性对称性两种猜想。一旦产生了一种能催化RNA聚合的RNA酶，就有可能分辨两种对映体，从而发生RNA复制和基于RNA的进化。普遍认为最原始的RNA聚合酶及底物手性一致，但不一定是这种情形。复制D手性及L手性的RNA分子可能会同时出现，基于一种手性的RNA结构可以催化相反手性的活化单核苷酸的模板聚合。这里我们用随机序列RNA群体为起始的体外进化研发出这样一种交叉手性的RNA聚合酶。由83个核苷酸组成的D-RNA酶催化L手性单核苷酸或寡核苷酸底物在互补的L手性模板上聚合，反之对L-酶及D-底物和D-模板也成立。因为这种酶的106倍的速率加速只对应于交叉手性底物，从而避开了手性抑制。这种酶活性足以通过模板调控连接11个寡核苷酸产生出其对映体的全长拷贝。

  DOI：

  10.1038/nature13900
• 作为试剂：
  描述：

  N-乙酰神经氨酸水合物 在 CMP-唾液酸合成酶 、 Pasteurella multocida inorganic pyrophosphatase 、 Streptococcus pneumoniae TIGR₄ galactokinase 、 Bifidobacterium longum UDP-sugar pyrophosphorylase 、 Pasteurella multocida α2–3-sialyltransferase 3 、 bifidobacterium longum strain ATCC₅₅₈₁₃ N-acetylhexosamine-1-kinase 、 pasteurella multocida N-acetylglucosamine uridylyltransferase 、 sodium cholate 、 胞苷-5’-三磷酸 、 5’-三磷酸腺苷 、 sodium hydroxide 、 magnesium chloride 、 UTP 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 56.0h， 生成 C₁₈-lyso-GM1
  参考文献：
  名称：

  短程化学酶法全合成 GM1 神经节苷脂的工艺工程和糖基转移酶改进

  摘要：

  GM1 神经节苷脂的化学酶法全合成：开发了组合工艺工程和生物催化剂改进策略，用于从 ( S )-Garner 醛化学酶法全合成 GM1 神经节苷脂。两种关键的糖基转移酶在大肠杆菌中的可溶性表达和酶稳定性得到了改善。人们发现，在后面的糖基化步骤中添加去垢剂的多步一锅多酶 (MSOPME) 工艺对于获得含有不同唾液酸形式的 GM1 神经节苷脂非常有效。

  DOI：

  10.1002/chem.202300005

文献信息

• Pregnenolonyl-α-glucoside exhibits marked anti-cancer and CYP17A1 enzymatic inhibitory activities
  作者：Feng-Pai Chou、Wen-Chen Hsu、Sheng-Cih Huang、Chin-Yuan Chang、Ya-Sheng Chiou、Chia-Tse Tsai、Jason WenJay Lyu、Wei-Ting Chen、Tung-Kung Wu

  DOI：10.1039/c9cc09415f

  日期：——

  We report here that pregnenolonyl-α-glucoside (2) exhibits significant dose-dependent cytotoxicity against HT29, AGS, and ES-2 cells. The biochemical characterization results indicates the putative mechanism of 2 on the catalytic site of CYP17A1.

  我们在此报告孕酮-α-葡萄糖苷（2）对HT29、AGS和ES-2细胞表现出显著的剂量依赖性细胞毒性。生化特性结果表明，2对CYP17A1的催化位点具有潜在的作用机制。
• A Novel Allosteric Inhibitor of the Uridine Diphosphate <i>N</i>-Acetylglucosamine Pyrophosphorylase from <i>Trypanosoma brucei</i>
  作者：Michael D. Urbaniak、Iain T. Collie、Wenxia Fang、Tonia Aristotelous、Susanne Eskilsson、Olawale G. Raimi、Justin Harrison、Iva Hopkins Navratilova、Julie A. Frearson、Daan M. F. van Aalten、Michael A. J. Ferguson

  DOI：10.1021/cb400411x

  日期：2013.9.20

  Uridine diphosphate N-acetylglucosamine pyrophosphorylase (UAP) catalyzes the final reaction in the biosynthesis of UDP-GlcNAc, an essential metabolite in many organisms including Trypanosoma brucei, the etiological agent of Human African Trypanosomiasis. High-throughput screening of recombinant T. brucei UAP identified a UTP-competitive inhibitor with selectivity over the human counterpart despite

  尿苷二磷酸N-乙酰氨基葡萄糖焦磷酸化酶 (UAP) 催化 UDP-GlcNAc 生物合成的最终反应，UDP-GlcNAc 是许多生物体的必需代谢物，包括布氏锥虫，人类非洲锥虫病的病原体。重组布氏木霉UAP 的高通量筛选鉴定出一种 UTP 竞争性抑制剂，尽管活性位点残基的保护水平很高，但其选择性高于人类对应物。UAP 酶动力学的生物物理表征表明，人和锥虫酶都显示出严格有序的双双机制，但底物结合的顺序相反。T. brucei 的结构特征UAP-抑制剂复合物显示，该抑制剂在人类同源物中不存在的变构位点结合，可防止结合 UTP 所需的构象重排。寄生虫酶中选择性抑制变构结合位点的鉴定具有治疗潜力。
• A cross-chiral RNA polymerase ribozyme
  作者：Jonathan T. Sczepanski、Gerald F. Joyce

  DOI：10.1038/nature13900

  日期：2014.11.20

  Here, a cross-chiral RNA polymerase is developed—an RNA enzyme that can catalyse the templated polymerization of activated mononucleotides that are of the opposite handedness—shedding light on how RNA-based life could have emerged. It is widely assumed that homochirality is a requirement for life and that biological macromolecules must be of the same stereochemical 'handedness' to interact efficiently. Working with Leslie Orgel and others, Gerald Joyce extended this idea in 1984 to suggest that homochirality may also be essential for the origins of life, as templated polymerization of RNA occurs readily in a homochiral system but is impaired in racemic mixtures. Now Joyce and co-author Jonathan Sczepanski show that RNAs of opposing chirality can work together. They devised a D-RNA enzyme that catalyses the polymerization of L-RNA on a L-RNA template — and vice versa. The catalytic potency of this ribozyme is sufficient for it to synthesize its own enantiomer by joining 11 component oligonucleotides. The ribozyme is thought to interact with its substrates via tertiary contacts rather than Watson–Crick base pairing. This unexpected finding will add a new dimension to thoughts on how life could have emerged in an 'RNA world'. Thirty years ago it was shown that the non-enzymatic, template-directed polymerization of activated mononucleotides proceeds readily in a homochiral system, but is severely inhibited by the presence of the opposing enantiomer1. This finding poses a severe challenge for the spontaneous emergence of RNA-based life, and has led to the suggestion that either RNA was preceded by some other genetic polymer that is not subject to chiral inhibition2 or chiral symmetry was broken through chemical processes before the origin of RNA-based life3,4. Once an RNA enzyme arose that could catalyse the polymerization of RNA, it would have been possible to distinguish among the two enantiomers, enabling RNA replication and RNA-based evolution to occur. It is commonly thought that the earliest RNA polymerase and its substrates would have been of the same handedness, but this is not necessarily the case. Replicating d- and l-RNA molecules may have emerged together, based on the ability of structured RNAs of one handedness to catalyse the templated polymerization of activated mononucleotides of the opposite handedness. Here we develop such a cross-chiral RNA polymerase, using in vitro evolution starting from a population of random-sequence RNAs. The d-RNA enzyme, consisting of 83 nucleotides, catalyses the joining of l-mono- or oligonucleotide substrates on a complementary l-RNA template, and similar behaviour occurs for the l-enzyme with d-substrates and a d-template. Chiral inhibition is avoided because the 106-fold rate acceleration of the enzyme only pertains to cross-chiral substrates. The enzyme’s activity is sufficient to generate full-length copies of its enantiomer through the templated joining of 11 component oligonucleotides.

  这里研制了一种交叉手性的RNA聚合酶（一种能够催化与自身手性相反的活化单核苷酸模板聚合的RNA酶），为基于RNA的生命如何起源提供了启示。普遍认为手性均一是生命的要求，生物大分子必须具有一样的立体化学"手性"才能有效相互作用。与 Leslie Orgel 等人一起，Gerald Joyce于1984年提出手性均一对于生命起源可能同样是必不可少，因为在手性均一系统中RNA的模板聚合反应能顺畅进行，而外消旋混合物中反应会受阻。现在Joyce和合作者Jonathan Sczepanski表明手性相反的RNAs可以在一起工作。他们设计出一种能够催化L-RNA在L-RNA模板上聚合的D-RNA酶，反之亦然。这种核酶的催化效率足以通过连接11个寡核苷酸组份来合成其对映体。人们认为这种核酶与底物间的相互作用是通过三级结构接触而非Watson-Crick碱基配对实现的。这一发现会为"RNA世界"中的生命如何起源开启新的思路。30年前就已经表明，非酶催化的模板调控活化单核苷酸聚合反应在手性均一系统中进行顺畅，但会严重抑制于相反手性的存在。这一发现使得RNA为基础的生命如何自发产生成为一个难题，由此带来RNA可能之前存在某种不受手性抑制的其他遗传聚合物，或是基于RNA的生命之前存在化学过程打破手性对称性两种猜想。一旦产生了一种能催化RNA聚合的RNA酶，就有可能分辨两种对映体，从而发生RNA复制和基于RNA的进化。普遍认为最原始的RNA聚合酶及底物手性一致，但不一定是这种情形。复制D手性及L手性的RNA分子可能会同时出现，基于一种手性的RNA结构可以催化相反手性的活化单核苷酸的模板聚合。这里我们用随机序列RNA群体为起始的体外进化研发出这样一种交叉手性的RNA聚合酶。由83个核苷酸组成的D-RNA酶催化L手性单核苷酸或寡核苷酸底物在互补的L手性模板上聚合，反之对L-酶及D-底物和D-模板也成立。因为这种酶的106倍的速率加速只对应于交叉手性底物，从而避开了手性抑制。这种酶活性足以通过模板调控连接11个寡核苷酸产生出其对映体的全长拷贝。
• Broad specificity of human phosphoglycerate kinase for antiviral nucleoside analogs
  作者：Sarah Gallois-Montbrun、Abdesslem Faraj、Edward Seclaman、Jean-Pierre Sommadossi、Dominique Deville-Bonne、Michel Véron

  DOI：10.1016/j.bcp.2004.06.012

  日期：2004.11

  the activation of L-nucleoside analogs, a new class of anticancer and antiviral agents. J Biol Chem 2003;278:36726-32]. In the present work, we extended the enzymatic study of human PGK specificity to purine and pyrimidine nucleotide derivatives in both D- and L-configuration. Human PGK demonstrated catalytic efficiencies in the 10(4)-10(5)M(-1)s(-1) range for purine ribo-, deoxyribo- and dideoxyribonucleotide

  抗病毒治疗中使用的核苷类似物需要磷酸化为三磷酸对应物，才能在其细胞靶标上具有活性。最近报道了人磷酸甘油酸激酶（hPGK）参与胞苷L-核苷酸衍生物的磷酸化的最后步骤[Krishnan PGE，Lam W，Dutschman GE，Grill SP，Cheng YC。3-磷酸​​甘油酸激酶（一种糖酵解酶）在新型抗癌和抗病毒药物L-核苷类似物的激活中具有新作用。生物化学杂志2003； 278：36726-32]。在目前的工作中，我们将人PGK特异性的酶学研究扩展到了D-和L-构型的嘌呤和嘧啶核苷酸衍生物。人类PGK对嘌呤核糖，脱氧核糖和双脱氧核糖核苷酸衍生物的催化效率在10（4）-10（5）M（-1）s（-1）范围内，在D或L配置中。相反，它与天然嘧啶D-核苷酸（少于10（3）M（-1）s（-1））的活性差。嘧啶L对映体是有希望的针对B型肝炎的治疗类似物，其底物是其D对映体的2-25倍。人类PG