Carboxyphosphate

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 有机磷酸及其衍生物
• 英文名称: Carboxyphosphate
• 英文别名: [hydroxy(oxido)phosphoryl] carbonate
• 化学式: CHO6P-2
• 分子量: 139.99
• InChiKey: LQQCGEGRINLHDP-UHFFFAOYSA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -1.6
• 重原子数：
  8
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.0
• 拓扑面积：
  110
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  6

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  Carboxyphosphate 、 铵 生成 carbamate 、 氢(+1)阳离子 、 H3PO4
  参考文献：
  名称：

  氨甲酰磷酸合成酶。创建氨的逃生路线。

  摘要：

  氨基甲酸酯磷酸合成酶通过需要一分子碳酸氢盐，两分子MgATP和一分子谷氨酰胺的反应机理催化磷酸氨基甲酸酯的产生。来自大肠杆菌的酶由两条多肽链组成。这些中较小的一个属于I类氨基转移酶超家族，并且包含将谷氨酰胺水解为谷氨酸和氨所需的所有必需氨基酸侧链。来自较大亚基的两个同源结构域采用的构象是ATP抓取超家族成员的特征。这些ATP抓取域中的每一个都包含一个负责结合MgATP分子的活性位点。高分辨率X射线晶体学分析表明，E中的三个活性位点非常明显。大肠杆菌酶通过总长度约为100 A的分子隧道连接。在这里，我们描述了氨基甲酰磷酸合成酶G359F（小亚基）突变蛋白的高分辨率x射线晶体学结构。该残基最初是研究对象，因为它位于分子通道内壁中，该分子通道从小亚基的活性位点到大亚基的第一个活性位点。可以预料到，较大残留物的突变会“堵塞”氨气通道，并阻碍氨从其生产地点到利用地点的输送。实际上，G359F替代导致

  DOI：

  10.1074/jbc.m206915200
• 作为产物：
  描述：

  adenosine 5'-triphosphate 、 羟基甲酸酯 生成 adenosine 5'-diphosphate 、 Carboxyphosphate
  参考文献：
  名称：

  氨甲酰磷酸合成酶。创建氨的逃生路线。

  摘要：

  氨基甲酸酯磷酸合成酶通过需要一分子碳酸氢盐，两分子MgATP和一分子谷氨酰胺的反应机理催化磷酸氨基甲酸酯的产生。来自大肠杆菌的酶由两条多肽链组成。这些中较小的一个属于I类氨基转移酶超家族，并且包含将谷氨酰胺水解为谷氨酸和氨所需的所有必需氨基酸侧链。来自较大亚基的两个同源结构域采用的构象是ATP抓取超家族成员的特征。这些ATP抓取域中的每一个都包含一个负责结合MgATP分子的活性位点。高分辨率X射线晶体学分析表明，E中的三个活性位点非常明显。大肠杆菌酶通过总长度约为100 A的分子隧道连接。在这里，我们描述了氨基甲酰磷酸合成酶G359F（小亚基）突变蛋白的高分辨率x射线晶体学结构。该残基最初是研究对象，因为它位于分子通道内壁中，该分子通道从小亚基的活性位点到大亚基的第一个活性位点。可以预料到，较大残留物的突变会“堵塞”氨气通道，并阻碍氨从其生产地点到利用地点的输送。实际上，G359F替代导致

  DOI：

  10.1074/jbc.m206915200

文献信息

• Structural insight on the control of urea synthesis: identification of the binding site for<i>N</i>-acetyl-<scp>L</scp>-glutamate, the essential allosteric activator of mitochondrial carbamoyl phosphate synthetase
  作者：Satu Pekkala、Ana I. Martínez、Belén Barcelona、José Gallego、Elena Bendala、Igor Yefimenko、Vicente Rubio、Javier Cervera

  DOI：10.1042/bj20090888

  日期：2009.12.1

  NAG (N-acetyl-L-glutamate), the essential allosteric activator of the first urea cycle enzyme, CPSI (carbamoyl phosphate synthetase I), is a key regulator of this crucial cycle for ammonia detoxification in animals (including humans). Automated cavity searching and flexible docking have allowed identification of the NAG site in the crystal structure of human CPSI C-terminal domain. The site, a pocket lined by invariant residues and located between the central β-sheet and two α-helices, opens at the β-sheet C-edge and is roofed by a three-residue lid. It can tightly accommodate one extended NAG molecule having the δ-COO− at the pocket entry, the α-COO− and acetamido groups tightly hydrogen bonded to the pocket, and the terminal methyl of the acetamido substituent surrounded by hydrophobic residues. This binding mode is supported by the observation of reduced NAG affinity upon mutation of NAG-interacting residues of CPSI (recombinantly expressed using baculovirus/insect cells); by the fine-mapping of the N-chloroacetyl-L-glutamate photoaffinity labelling site of CPSI; and by previously established structure–activity relationships for NAG analogues. The location of the NAG site is identical to that of the weak bacterial CPS activator IMP (inosine monophosphate) in Escherichia coli CPS, indicating a common origin for these sites and excluding any relatedness to the binding site of the other bacterial CPS activator, ornithine. Our findings open the way to the identification of CPSI deficiency patients carrying NAG site mutations, and to the possibility of tailoring the activator to fit a given NAG site mutation, as exemplified here with N-acetyl-L(±)-β-phenylglutamate for the W1410K CPSI mutation.

  NAG（N-乙酰-L-谷氨酸）是第一个尿素循环酶 CPSI（氨基甲酰基磷酸合成酶 I）的重要异位激活剂，是动物（包括人类）体内氨解毒这一关键循环的关键调节剂。通过自动空腔搜索和灵活对接，我们在人类 CPSI C 端结构域的晶体结构中确定了 NAG 位点。该位点是一个由不变残基衬砌的口袋，位于中心β片和两个α螺旋之间，在β片C边缘打开，顶端有一个三残基的盖子。它可以紧密容纳一个扩展的 NAG 分子，口袋入口处有 δ-COO-，α-COO- 和乙酰氨基与口袋紧密氢键结合，乙酰氨基取代基的末端甲基被疏水残基包围。通过观察发现，当 CPSI（使用杆状病毒/昆虫细胞重组表达）的与 NAG 相互作用的残基发生突变时，NAG 的亲和力会降低；CPSI 的 N-氯乙酰-L-谷氨酸光亲和标记位点的精细图谱；以及之前建立的 NAG 类似物的结构-活性关系，都支持这种结合模式。NAG 位点的位置与大肠杆菌 CPS 中的弱细菌 CPS 激活剂 IMP（单磷酸肌苷）的位置相同，表明这些位点有共同的来源，并排除了与另一种细菌 CPS 激活剂鸟氨酸结合位点的任何相关性。我们的发现为鉴定携带 NAG 位点突变的 CPSI 缺乏症患者开辟了道路，也为定制激活剂以适应特定 NAG 位点突变提供了可能性，这里以 N-乙酰基-L(±)-β-苯基谷氨酸用于 W1410K CPSI 突变为例。
• Carbamoyl phosphate synthetase: a crooked path from substrates to products
  作者：Frank M Raushel、James B Thoden、Gregory D Reinhart、Hazel M Holden

  DOI：10.1016/s1367-5931(98)80094-x

  日期：1998.1

  The formation of carbamoyl phosphate is catalyzed by a single enzyme using glutamine, bicarbonate and two molecules of ATP via a reaction mechanism that requires a minimum of four consecutive reactions and three unstable intermediates. The recently determined X-ray crystal structure of carbamoyl phosphate synthetase has revealed the location of three separate active sites connected by two molecular

  氨基甲酸酯磷酸的形成是通过使用谷氨酰胺，碳酸氢盐和两个ATP分子的单一酶，通过至少需要进行四个连续反应和三个不稳定中间体的反应机理来催化的。最近确定的氨基甲酰磷酸合成酶的X射线晶体结构已揭示了三个独立的活性位点的位置，这些活性位点由两条贯穿蛋白质内部的分子隧道连接。已经证明，来自大肠杆菌的酶的小亚基内的酰胺基转移酶结构域通过具有Cys269的硫酯中间体将谷氨酰胺水解为氨。氨在蛋白质内部迁移，并与羧基磷酸反应生成氨基甲酸酯中间体。羧基磷酸酯中间体是通过在大亚基的氨基末端一半内的一个位点由ATP将碳酸氢盐磷酸化而形成的。氨基甲酸酯中间体通过蛋白质的内部运输到大亚基的羧基末端一半内的第二个位点，在该位点被另一个ATP磷酸化，生成最终产物氨基甲酸酯磷酸酯。从基材到产品的整个过程覆盖近100 A的距离。
• Pierson D.L.; Brien J.M., J Biol Chem, 1980, 0021-9258, 7891-5
  作者：Pierson D.L.、Brien J.M.

  DOI：——

  日期：——
• MARSHALL M.; METZENBERG R.L.; COHEN P.P., J Biol Chem, 1958, 0021-9258, 102-5
  作者：MARSHALL M.、METZENBERG R.L.、COHEN P.P.

  DOI：——

  日期：——
• JONES M.E.; SPECTOR L., J Biol Chem, 1960, 0021-9258, 2897-901
  作者：JONES M.E.、SPECTOR L.

  DOI：——

  日期：——