(3S,5S)-carbapenam

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机杂环化合物 - 内酰胺类
• 英文名称: (3S,5S)-carbapenam
• 英文别名: (2S,5S)-7-oxo-1-azabicyclo[3.2.0]heptane-2-carboxylic Acid
• 化学式: C₇H₉NO₃
• 分子量: 155.153
• InChiKey: RJPDELAUUYAFTQ-WHFBIAKZSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.4
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  1
• 环数：
  2.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.71
• 拓扑面积：
  57.6
• 氢给体数：
  1
• 氢受体数：
  3

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  (3S,5S)-carbapenam 在 α-ketoglutarate 、 carbapenam synthase 、 non-heme iron oxygenase 、 氧气 作用下， 生成 (2S,5R)-7-氧代-1-氮杂双环[3.2.0]庚烷-2-羧酸
  参考文献：
  名称：

  通过活性位点饱和诱变对双功能非血红素铁氧化酶碳青霉烯合酶的机理洞察

  摘要：

  碳青霉烯类 β-内酰胺类抗生素以其显着的效力、抗菌谱和对 β-内酰胺酶介导的灭活的抗性而闻名。虽然结构上“复杂”的碳青霉烯类（如硫霉素）的生物合成与碳青霉烯-3-羧酸盐（“简单”碳青霉烯）共享初始生化步骤，但在 C5 处必需的反转和特征性 α,β-不饱和羧酸盐的形成在以下方面是不同的两个群体之间的起源。在这里，我们考虑碳青霉烯合酶，这是一种机械上独特的双功能非血红素铁α-酮戊二酸依赖性酶，负责简单碳青霉烯生产中的末端反应、C5 差向异构化和去饱和。有趣的是，这种酶接受两种立体异构底物，并将每种底物转化为一种常见的活性抗生素。由于酶和产物的不稳定性，对活性位点和选定的第二球体残基进行​​饱和诱变导致 CarC 对结构修饰的耐受性明显不同。在晶体结构和突变数据的指导下，计算机对接用于建议每个灾难性底物在活性位点中的定位。相对于反应性铁氧中心的两种取向体现在两种不同的反应中，C5-差向异构化和

  DOI：

  10.1021/ja311078s
• 作为产物：
  描述：

  L-1-pyrroline-5-carboxylic acid 在 哌嗪 、 recombinant ThnE from Streptomyces cattleya 、 recombinant ThnM from Streptomyces cattleya 、 5’-三磷酸腺苷 、 magnesium chloride 、 1,4-二巯基-2,3-丁二醇 作用下， 反应 4.0h， 生成 (3S,5S)-carbapenam
  参考文献：
  名称：

  碳青霉烯类β-内酰胺抗生素生物合成中常见和不同步骤的定义

  摘要：

  抗生素生物合成：硫霉素和 (5 R )-carbapen-2-em-3-carboxylate ( 1 ) 是结构相关的碳青霉烯 β-内酰胺抗生素，由系统发育较远的生物体产生。 1的生物合成是众所周知的，但硫霉素的生物合成却不是。在这里，我们证明这些碳青霉烯类的形成仅通过前两个生物合成步骤在功能和立体化学上是相同的。

  DOI：

  10.1002/cbic.201100366

文献信息

• Carboxymethylproline synthase catalysed syntheses of functionalised N-heterocycles
  作者：Refaat B. Hamed、Jasmin Mecinović、Christian Ducho、Timothy D. W. Claridge、Christopher J. Schofield

  DOI：10.1039/b924519g

  日期：——

  The utility of wild-type and variant carboxymethylproline synthases for biocatalysis was demonstrated by preparing functionalised 5-, 6- and 7-membered N-heterocycles from amino acid aldehydes and (alkylated) malonyl-coenzyme A derivatives; the N-heterocycles produced were converted to the corresponding bicyclic β-lactams by a carbapenem synthetase.

  通过从氨基酸醛和（烷基化）丙二酰辅酶 A 衍生物制备功能化的 5、6 和 7 元 N-杂环，证明了野生型和变异型羧甲基脯氨酸合成酶在生物催化方面的用途；生成的 N-杂环通过碳青霉烯合成酶转化为相应的双环 β-内酰胺。
• Three Unusual Reactions Mediate Carbapenem and Carbapenam Biosynthesis
  作者：Rongfeng Li、Anthony Stapon、Joanne T. Blanchfield、Craig A. Townsend

  DOI：10.1021/ja001723l

  日期：2000.9.1
• Method for Late Introduction of the (8R)-Hydroxyl Group Carbapenem Beta-Lactam Antibiotic Synthesis
  申请人：Townsend Craig Arthur

  公开号：US20130066066A1

  公开（公告）日：2013-03-14

  The presently disclosed subject matter demonstrates that ThnG and ThnQ enzymes encoded by the thienamycin gene cluster in Streptomyces cattleya oxidize the C-2 and C-6 moieties of carbapenems, respectively. ThnQ stereospecifically hydroxylates PS-5 giving N-acetyl thienamycin. ThnG catalyzes sequential desaturation and sulfoxidation of PS-5, giving PS-7 and its sulfoxide. The ThnG and ThnQ enzymes are relatively substrate selective, but give rise to the oxidative diversity of carbapenems produced by S. cattleya, and orthologues likely function similarly in allied streptomyces.
• US9139588B2
  申请人：——

  公开号：US9139588B2

  公开（公告）日：2015-09-22
• Definition of the Common and Divergent Steps in Carbapenem β-Lactam Antibiotic Biosynthesis
  作者：Micah J. Bodner、Rongfeng Li、Ryan M. Phelan、Michael F. Freeman、Kristos A. Moshos、Evan P. Lloyd、Craig A. Townsend

  DOI：10.1002/cbic.201100366

  日期：2011.9.19

  Antibiotic biosynthesis: Thienamycin and (5R)‐carbapen‐2‐em‐3‐carboxylate (1) are structurally related carbapenem β‐lactam antibiotics that are produced by phylogenetically distant organisms. The biosynthesis of 1 is well understood, thienamycin biosynthesis is not. Here we demonstrate that formation of these carbapenems is functionally and stereochemically identical through only the first two biosynthetic

  抗生素生物合成：硫霉素和 (5 R )-carbapen-2-em-3-carboxylate ( 1 ) 是结构相关的碳青霉烯 β-内酰胺抗生素，由系统发育较远的生物体产生。 1的生物合成是众所周知的，但硫霉素的生物合成却不是。在这里，我们证明这些碳青霉烯类的形成仅通过前两个生物合成步骤在功能和立体化学上是相同的。