[4R-2H]-NADH | 10012-96-1

• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - （5'->5'）-二核苷酸
• 英文名称: [4R-2H]-NADH
• 英文别名: (R)-NADH-d1；[[(2R,3S,4R,5R)-5-(6-aminopurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2R,3S,4R,5R)-5-[(4R)-3-carbamoyl-4-deuterio-4H-pyridin-1-yl]-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methyl hydrogen phosphate
• CAS: 10012-96-1
• 化学式: C₂₁H₂₉N₇O₁₄P₂
• 分子量: 666.439
• InChiKey: BOPGDPNILDQYTO-IGGDJQQVSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -5.7
• 重原子数：
  44
• 可旋转键数：
  11
• 环数：
  5.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.52
• 拓扑面积：
  318
• 氢给体数：
  8
• 氢受体数：
  19

制备方法与用途

(NADH-d1)是一种氘标记的(R)-NADH，而NADH则是一种具有口服活性的还原辅酶。在ADP核糖基化反应中，NADH充当ADP核糖体的供体，并作为环状ADP核苷的前体。此外，NADH在细胞能量代谢中扮演着再生电子供体的角色，参与了糖酵解、β-氧化和三羧酸(TCA)循环等过程。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  [4R-2H]-NADH 在 dihydroxyacetone phosphate 、 rabbit muscle α-glycerophosphate dehydrogenase 作用下， 生成 [4-2H]-NAD(1+)
  参考文献：
  名称：

  Secoisolariciresinol dehydrogenase: mode of catalysis and stereospecificity of hydride transfer in Podophyllum peltatum

  摘要：

  塞克异橄榄醇脱氢酶（SDH）催化依赖于NAD+的enantiospecific反应，将塞克异橄榄醇转化为马台醇。在马兜铃属植物中，(−)-马台醇被代谢为抗病毒化合物——马兜铃毒素，该化合物可以半合成转化为抗癌药物异尾酰胺、替尼酰胺和Etopophos®。马台醇还是癌症预防性“哺乳动物”木酚类化合物——肠内乳酸的前体，后者在摄入例如各种高纤维饮食食品后在肠道中形成。此外，马台醇还是维管植物中众多防御化合物的中间产物。本研究调查了马兜铃属SDH催化的enantiospecific模式、结合顺序及从塞克异橄榄醇到NAD+的氢化物抽取/转移的立体特异性。SDH包含一个高度保守的催化三联体（Ser153、Tyr167和Lys171），其中Tyr167Ala和Lys171Ala的定点突变会使活性丧失，而Ser153Ala的突变仅导致催化活性显著降低。等温滴定量热法测量表明，NAD+首次结合，然后是底物(−)-塞克异橄榄醇。此外，对于氢化物转移，底物中引入的氢化物在形成的NADH中占据pro-S位。综合来看，提出了(−)-塞克异橄榄醇向(−)-马台醇的整体enantiospecific转化的催化机制。

  DOI：

  10.1039/b516563f
• 作为产物：
  描述：

  β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 在 Tris-HCl buffer D-glucose-6-[4-2H]phosphonate 、 2-Deoxy-scyllo-inosose synthase 作用下， 反应 0.5h， 生成 [4R-2H]-NADH
  参考文献：
  名称：

  NAD +催化的2-deoxy-scyllo-inosose合酶中氢化物转移的立体特异性，这是生物合成含2-deoxystreptamine的氨基环醇抗生素中的关键酶。

  摘要：

  生物合成临床上重要的氨基环醇抗生素的关键酶是2-脱氧-鞘氨醇合酶（DOIS），该酶将无处不在的d-葡萄糖6-磷酸酯（G-6-P）转化为特定的碳环2-脱氧-鞘氨醇NAD（+）-NADH回收的帮助下的肌苷。通过使用G-6-P的6-膦酸酯和6-均膦酸酯类似物详细检查了DOIS反应的NAD（+）依赖性第一步。两种类似物均显示出对DOIS反应的竞争性抑制作用，其K（i）值分别为1.3和2.8 mM，这是由于它们无法随后消除磷酸盐。基于分光光度法直接观察到氢化物从6膦酸酯转移至NAD（+）形成的NADH，

  DOI：

  10.1016/j.bioorg.2004.09.002

文献信息

• Functional characterization of a stereospecific diol dehydrogenase, FucO, from Escherichia coli: Substrate specificity, pH dependence, kinetic isotope effects and influence of solvent viscosity
  作者：Cecilia Blikstad、Mikael Widersten

  DOI：10.1016/j.molcatb.2010.04.010

  日期：2010.9

  oxidoreductase, from Escherichia coli is involved in the anaerobic catabolic metabolism of l-fucose and l-rhamnose, catalyzing the interconversion of lactaldehyde to propanediol. The enzyme is specific for the S-enantiomers of the diol and aldehyde suggesting stereospecificity in catalysis. We have studied the enzyme kinetics of FucO with a spectrum of putative alcohol and aldehyde substrates to map the substrate

  来自大肠杆菌的FucO，（S）-1，2-丙二醇氧化还原酶参与1-岩藻糖和1-鼠李糖的厌氧分解代谢，催化乳醛向丙二醇的相互转化。该酶对S具有特异性-二醇和醛的β-对映异构体表明在催化中具有立体特异性。我们已经研究了FucO的酶动力学与一系列推定的醇和醛底物，以绘制底物特异性空间。此外，为了更详细地分析动力学机理，还分析了催化剂的pH依赖性，氢化物转移的立体化学，氢化物转移的氘动力学同位素效应和溶剂粘度增加的效应。这项研究的结果可以总结如下：FucO具有高度立体定向性，S的E值最高，为320-1，2-丙二醇的对映体。该酶对伯醇的氧化具有严格的区域特异性。该酶更喜欢短链（2-4个碳原子）的底物，并且不作用于体积较大的化合物，例如苯基取代的醇。FucO是一种“ A端”脱氢酶，可将NADH的原R-氢转移至醛底物。k cat和k cat的氘KIE / K M分别为1.9和4.2，说明氢化物转移是部分限
• Stereochemical Outcome at Four Stereogenic Centers during Conversion of Prephenate to Tetrahydrotyrosine by BacABGF in the Bacilysin Pathway
  作者：Jared B. Parker、Christopher T. Walsh

  DOI：10.1021/bi3006362

  日期：2012.7.17

  NADH-utilizing BacG then catalyzes a conjugate reduction, adding a pro-S hydride equivalent to C4 to yield tetrahydrohydroxyphenylpyruvate (H4HPP), a transamination away (via BacF) from 2S-H4Tyr. Incubations of the pathway enzymes in D2O yield deuterium incorporation at C8 from BacA and then C9 from BacB action. By 1H NMR analysis of samples of H4Tyr, the stereochemistry at C4, C8, and C9 can be assigned

  杆菌肽抗生素途径的前四种酶 BacABGF在通往二肽抗生素的抗辣椒素弹头的途中将 prephenate转化为四氢酪氨酸(H 4 Tyr) 非对映异构体。BACB取巴卡产物内环-Δ 4，Δ 8 -7 - [R -dihydrohydroxyphenylpyruvate（烯ħ 2 HPP），并产生3的混合物ë -和3 Ž所述的α-烯烃环外-Δ 3，Δ 5 -dihydrohydroxyphenylpyruvate（前-H 2 HPP）。然后利用 NADH 的 BacG 催化共轭还原，添加一个 pro-S氢化物相当于 C 4以产生四氢羟基苯基丙酮酸(H 4 HPP)，从 2 S -H 4 Tyr转氨基（通过 BacF）。途径酶在 D 2 O 中的培养产生了来自 BacA 的C 8处的氘掺入，然后来自 BacB 作用的C 9掺入。通过H 4 Tyr样品的1 H NMR 分析，可以确定C 4、C 8和
• Stereochemistry of reduction of the endocyclic double bond of (−)-carvone with the enzyme preparation from cultured cells of Nicotiana tabacum
  作者：Toshifumi Hirata、Yixiong Tang、Kuniko Okano、Takayuki Suga

  DOI：10.1016/0031-9422(89)80341-3

  日期：——

  endocyclic double bond; (ii) the reduction occurs stereospecifically by anti addition of hydrogen from the si face at C-1 and the re face at C-6 of carvone, resulting in the formation of (1 R , 4 R )-(+)-dihydrocarvone; (iii) the hydrogen atoms participating in the enzymatic reduction at C-1 and C-6 originate from the medium and the pro -4 R hydrogen of NADH, respectively.

  摘要 通过2 H NMR和质谱研究了用来自烟草培养细胞的酶制剂还原(4 R )-(-)-香芹酮的环内CC​​双键的立体化学。发现：(i)酶制剂仅区域选择性地还原环内双键；(ii) 通过从香芹酮的 C-1 处和 C-6 处的反加氢反加成氢而立体定向地发生还原，导致形成 (1 R , 4 R )-(+)-二氢香芹酮；(iii) 参与 C-1 和 C-6 酶促还原的氢原子分别来自介质和 NADH 的 pro -4 R 氢。
• Oxidation of NADH involving rate-limiting one-electron transfer
  作者：Brian W. Carlson、Larry L. Miller、P. Neta、Jan Grodkowski

  DOI：10.1021/ja00335a062

  日期：1984.11

  Cinetique et mecanisme de l'oxydation de NADH par l'ion ferroceniumyle et quelques derives substitues de cet ion dans le propanol-1 aqueux

  Cinetique et mecanisme de l'oxydation de NADH par l'ion ferroceniumyle et quelques 衍生替代物 de cet ion dans le propanol-1 a​​queux
• Biosynthesis of the thiamin pyrimidine: the reconstitution of a remarkable rearrangement reaction
  作者：Brian G. Lawhorn、Ryan A. Mehl、Tadhg P. Begley

  DOI：10.1039/b405429f

  日期：——

  The conversion of 5-aminoimidazole ribonucleotide (AIR) into 4-amino-2-methyl-5-hydroxymethylpyrimidine (HMP) is a fascinating reaction on the thiamin biosynthetic pathway in bacteria and is probably the most complex unresolved rearrangement in primary metabolism. We have successfully reconstituted this reaction in a cell-free system. The E. coli thiC gene product and an additional unidentified E. coli protein are required for the reaction. In addition, SAM and nicotinamide cofactors are required for full activity. Labeling studies to determine the origin of most of the atoms in the pyrimidine are described. Based on these studies, a new mechanism for HMP formation is proposed.

  5-氨基咪唑核苷酸（AIR）转化为4-氨基-2-甲基-5-羟甲基嘧啶（HMP）的反应是细菌硫胺素生物合成途径中的一个迷人反应，可能是初级代谢中最复杂的未解决重排反应。我们已经成功地在无细胞系统中重构了这个反应。E. coli 的 thiC 基因产物以及一个额外的未鉴定的 E. coli 蛋白质是反应所必需的。此外，SAM 和烟酰胺辅因子也是完全活性所需的。我们描述了标记研究，以确定嘧啶中大多数原子的来源。基于这些研究，提出了一种 HMP 形成的新机制。