腺苷-2’,3’-环磷酸 | 634-01-5

• 物质功能分类: 生物化工
• 分子结构分类: 有机化合物 - 核苷、核苷酸和类似物 - 嘌呤核苷酸
• 中文名称: 腺苷-2’,3’-环磷酸
• 中文别名: 腺苷-2',3'-环磷酸三乙基铵盐；腺苷-2',3'-环磷酸
• 英文名称: adenosine 2',3'-cyclic monophosphate
• 英文别名: 2',3'-cAMP；2',3'-cyclic adenosine monophosphate；adenosine 2′,3′-cyclic monophosphate；Cyclic-2',3'-AMP；2',3'-Cyclic AMP；[(3aR,4R,6R,6aR)-4-(6-aminopurin-9-yl)-2-hydroxy-2-oxo-3a,4,6,6a-tetrahydrofuro[3,4-d][1,3,2]dioxaphosphol-6-yl]methanol
• CAS: 634-01-5
• 化学式: C₁₀H₁₂N₅O₆P
• 分子量: 329.209
• InChiKey: KMYWVDDIPVNLME-KQYNXXCUSA-N

物化性质

• 熔点：
  208-213°C
• 沸点：
  688.2±65.0 °C(Predicted)
• 密度：
  2.47±0.1 g/cm3(Predicted)
• 溶解度：
  甲醇（微溶）、水（微溶）

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -2.6
• 重原子数：
  22
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.5
• 拓扑面积：
  155
• 氢给体数：
  3
• 氢受体数：
  10

制备方法与用途

概述

环形核苷酸是细胞内重要的第二信使，参与调控多种信号转导途径。目前已知的第二信使包括环形腺苷单磷酸（3′,5′-cAMP）、环形鸟苷单磷酸（3′,5′-cGMP）、环形胞苷单磷酸（3′,5′-cCMP）、环形尿苷单磷酸（3′,5′-cUMP）以及环形二鸟苷酸（c-di-GMP）、环形二腺苷酸（c-di-AMP），还有环形鸟苷腺苷酸（cGAMP）。除了这些已发现的环形核苷酸类第二信使，2009年埃德温等人首次在人的肾脏细胞中发现了腺苷-2',3'-环磷酸（2′,3′-cAMP）。随后，人们又在哺乳动物的大脑等组织细胞中发现了这种物质的存在。科研人员还在植物细胞中检测到了腺苷-2',3'-环形单磷酸和鸟苷-2',3'-环磷酸（2′,3′-cGMP），以及一株荧光假单胞菌中检出了胞苷-2',3'-环磷酸（2′,3′-cCMP）和尿苷-2',3'-环形单磷酸（2′,3′-cUMP）。研究结果表明，这四种2′,3′-环形核苷单磷酸很可能代表了一类新型的生物细胞第二信使。

由于2′,3′-环形核苷单磷酸吸引了越来越多的关注，其在科学研究和医学上的需求日益增多。目前，制备这类化合物的方法主要是化学合成，尚未有生物制备方法。化学合成法生产2′,3′-环形核苷单磷酸的产量较低且成本较高，在一定程度上限制了其开发应用。

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  腺苷-2’,3’-环磷酸 在 三氯硫磷 、 水 作用下， 生成
  参考文献：
  名称：

  On the mechanism of T4 RNA ligase

  摘要：

  DOI：

  10.1021/ja00393a047
• 作为产物：
  描述：

  腺苷酸2(3)-磷酸 在 三氟乙酸酐 作用下， 生成 腺苷-2’,3’-环磷酸
  参考文献：
  名称：

  Conformational behavior of hyaluronan in relation to its physical properties as probed by molecular modeling

  摘要：

  透明质酸（HA）是一种线性带电多糖，其结构由重复的二糖单元组成。关于HA在固态下螺旋结构的本质，已有明显相互矛盾的报道。最近，多糖分子建模领域的发展为重新审视有序结构形成和稳定的结构基础及其与反离子相互作用提供了新机会。通过使用MM3力场的分子力学计算，研究了HA的二糖、三糖和四糖片段的构象空间和低能构象。首先，利用这些结果来获取相应多糖的构象统计数据。预测在25°C下，具有75 Å持久长度的无序链。接着，对HA稳定有序形式的探索导致了众多螺旋构象的发现，包括左旋和右旋，具有可比的能量。其中几种构象与实验观察到的相符，展示了多糖的多样性。也探讨了双链螺旋形式，并将理论结构与实验导出的结构进行了比较。

  DOI：

  10.1093/glycob/10.6.587

文献信息

• Harnessing chemical energy for the activation and joining of prebiotic building blocks
  作者：Ziwei Liu、Long-Fei Wu、Jianfeng Xu、Claudia Bonfio、David A. Russell、John D. Sutherland

  DOI：10.1038/s41557-020-00564-3

  日期：2020.11

  harnessed to activate nucleoside phosphates and carboxylic acids through catalysis by acid and 4,5-dicyanoimidazole under mild aqueous conditions. Simultaneous activation of carboxylates and phosphates provides multiple pathways for the generation of reactive intermediates, including mixed carboxylic acid–phosphoric acid anhydrides, for the synthesis of peptidyl–RNAs, peptides, RNA oligomers and primordial

  生命是一个由持续的能量供应维持的失衡系统。在现存的生物学中，主要能源货币 5'-三磷酸腺苷的产生及其在生物分子合成中的应用需要酶。在它们出现之前，可能由简单催化剂辅助的替代能源必须介导羧酸盐和磷酸盐的活化以进行缩合反应。在这里，我们展示了异腈固有的化学能可用于在温和的水性条件下通过酸和 4,5-二氰基咪唑的催化来激活核苷磷酸盐和羧酸。羧酸盐和磷酸盐的同时活化为生成反应性中间体提供了多种途径，包括混合羧酸-磷酸酐，用于合成肽基-RNA，肽、RNA寡聚体和原始磷脂。我们的结果表明，统一的益生元活化化学可以使来自公共池的水溶液中的构件连接起来，并使系统向更高复杂性发展，预示着今天的封装肽-核酸系统。
• Hydrolysis of Diribonucleoside Monophosphate Diesters Assisted by a Manganese(II) Complex
  作者：Morio Yashiro、Maiko Higuchi、Makoto Komiyama、Youichi Ishii

  DOI：10.1246/bcsj.76.1813

  日期：2003.9

  An Mn2+ complex with 2,2′:6′,2″-terpyridine (terpy) was found to promote the hydrolysis of NpN (NpN = diribonucleoside monophosphate diester) efficiently at pH 7.0 and 50 °C under ambient conditions. The structure of the Mn2+ complex involving a phosphodiester molecule, [(terpy)(dpp)MnII(μ-dpp)2MnII(dpp)(terpy)], dpp = diphenyl phosphate anion, was established by X-ray crystallography, and the coordination mode of Mn2+ to a phosphodiester molecule was considered.

  在常温常压下，于pH 7.0和50°C条件下，发现一种含2,2′:6′,2″-三联吡啶（terpy）的Mn2+配合物能高效促进NpN（NpN = 二核苷酸单磷酸二酯）的水解。通过X射线结晶学确定了涉及磷酸二酯分子的Mn2+配合物[（terpy）（dpp）MnII（μ-dpp）2MnII（dpp）（terpy）]的结构，其中dpp = 二苯基磷酸盐阴离子，并考虑了Mn2+与磷酸二酯分子的配位方式。
• Lanthanide Complexes with High Stability and Efficiency for the Hydrolysis of a Ribonucleotide Dimer
  作者：Morio Yashiro、Akira Ishikubo、Tohru Takarada、Makoto Komiyama

  DOI：10.1246/cl.1995.665

  日期：1995.8

  Lanthanide complexes with N,N,N′,N′-tetrakis[(2-pyridyl)methyl]ethylenediamine (TPEN) efficiently hydrolyze a ribonucleotide dimer, ApA, at 35 °C, pH = 7.2. The activity of La3+-TPEN is greater than that of free La3+ ion. The Ln3+-TPEN complexes are sufficiently stable in neutral aqueous solutions (the formation constants are in the range log K/mol−1 dm3 = 3.9 - 6.2). These complexes are promising for the active site of artificial ribonucleases.

  具有N,N,N′,N′-四[(2-吡啶基)甲基]乙二胺（TPEN）的镧系金属配合物能够在35°C，pH = 7.2下高效水解核糖核苷二聚体ApA。La3+-TPEN的活性高于游离La3+离子。Ln3+-TPEN配合物在中性水溶液中具有足够的稳定性（形成常数在log K/mol−1 dm3 = 3.9 - 6.2的范围内）。这些配合物在人工核糖核酸酶的活性位点上显示出良好的前景。
• Simultaneous Interaction with Base and Phosphate Moieties Modulates the Phosphodiester Cleavage of Dinucleoside 3‘,5‘-Monophosphates by Dinuclear Zn²⁺ Complexes of Di(azacrown) Ligands
  作者：Qi Wang、Harri Lönnberg

  DOI：10.1021/ja058806s

  日期：2006.8.1

  ability of the Zn(2+) complexes of these ligands to promote the transesterification of dinucleoside 3',5'-monophosphates to a 2',3'-cyclic phosphate derived from the 3'-linked nucleoside by release of the 5'-linked nucleoside has been studied over a narrow pH range, from pH 5.8 to 7.2, at 90 degrees C. The dinuclear complexes show marked base moiety selectivity. Among the four dinucleotide 3',5'-phosphates

  已经合成了五个双核配体 (1-5) 和一个三核配体 (6)，其中包含连接到芳族支架上的 1,5,9-triazacyclododecan-3-yloxy 基团。这些配体的 Zn(2+) 复合物促进双核苷 3',5'-单磷酸酯转酯化为 2',3'-环状磷酸酯的能力，该磷酸酯衍生自 3'-连接的核苷，释放 5'已在 90 摄氏度的狭窄 pH 范围（从 pH 5.8 到 7.2）研究了-连接的核苷。双核复合物显示出显着的碱基部分选择性。在研究的四种二核苷酸 3',5'-磷酸中，即。adenylyl-3',5'-adenosine (ApA), adenylyl-3',5'-uridine (ApU), uridylyl-3',5'-adenosine (UpA), and uridylyl-3',5'-uridine (上U), 含有一个尿嘧啶碱基 (ApU 和 UpA) 的二聚体比含有两个尿嘧啶碱基
• Phosphodiester Cleavage of Ribonucleoside Monophosphates and Polyribonucleotides by Homo- and Heterodinuclear Metal Complexes of a Cyclohexane-Based Polyamino–Polyol Ligand
  作者：Attila Jancsó、Satu Mikkola、Harri Lönnberg、Kaspar Hegetschweiler、Tamás Gajda

  DOI：10.1002/chem.200305149

  日期：2003.11.7

  the 3',5'-bond was about 6.5 times faster than cleavage of the 2',5'-bond. On the basis of the kinetic data, a trifunctional mechanism is suggested for the heterodinuclear-complex-promoted cleavage of the phosphodiester bond. Double Lewis acid activation occurs when the metal ions bind to the phosphate oxygen atoms. In particular, a metal-bound hydroxide ion serves as a general base or a nucleophilic

  tdci [1,3,5-三苯氧基-1,3,5-三（二甲基氨基）-顺-肌醇]的双核配合物促进核苷2'，3'-环一磷酸的磷酸二酯键裂解的能力，已经研究了二核苷单磷酸和多核糖核苷酸。同核铜（II）和锌（II）配合物有效地促进了环状核苷酸的水解。估计由双核铜（II）配合物诱导的2'，3'-cAMP裂解的二阶速率常数（k（2）约为0.44 M（-1）s（-1））约比其大107倍用于氢氧根离子催化的反应。该复合物选择性地切割2'，3'-cUMP的2'OP键并以91％的产率形成3'产物。铜（II），锌（II）和tdci的等摩尔混合物被证明比任何一种二元体系都更有效：对于2'，3'-cNMP底物的切割，观察到速率提高了7-20倍。当三种组分中每种组分的浓度为2.5 mM时，在25°C下2'，3'-cAMP水解的半衰期从300天降低至5分钟。与tdci的铜（II）或锌（II）络合物相反，异双核物种促进了几种