guanosine 5'-diphospho-D-mannose

• 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
• 英文名称: guanosine 5'-diphospho-D-mannose
• 英文别名: GDP-mannose；GDP-D-mannose；GDP-Man；[[(2R,3S,4R,5R)-5-(2-amino-6-hydroxypurin-9-yl)-3,4-dihydroxyoxolan-2-yl]methoxy-hydroxyphosphoryl] [(2R,3S,4S,5S,6R)-3,4,5-trihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-2-yl] hydrogen phosphate
• 化学式: C₁₆H₂₅N₅O₁₆P₂
• 分子量: 605.346
• InChiKey: MVMSCBBUIHUTGJ-GDJBGNAASA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -6.2
• 重原子数：
  39
• 可旋转键数：
  9
• 环数：
  4.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.69
• 拓扑面积：
  327
• 氢给体数：
  10
• 氢受体数：
  18

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  guanosine 5'-diphospho-D-mannose 在 β-烟酰胺腺嘌呤二核苷酸 、 piruvate 、 lactate dehydrogenase from Leuconostoc mesenteroides 、 GDP-D-Man dehydrogenase from Saccharina japonica 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 48.0h， 以77%的产率得到guanosine 5’-(α-D-mannopyranuronic diphosphate)
  参考文献：
  名称：

  通过级联转换策略从普通糖中轻松合成糖核苷酸

  摘要：

  糖核苷酸是碳水化合物代谢中必不可少的糖基化供体。自然地，大多数糖核苷酸通过从头生物合成途径衍生自有限数量的常见糖核苷酸，经历单一或多重反应，例如脱水、差向异构化、异构化、氧化、还原、胺化和乙酰化反应。然而，人们普遍认为，由于制备成本高且产品分离难度大，这种复杂的生物转化对于合成用途并不实用。因此，大多数发现的糖核苷酸都不容易获得。在这里，基于de novo主要是生物合成，从两种常见的糖 D-Man 和蔗糖中成功制备了 13 种难以获得的糖核苷酸，其产量高达数克，无需繁琐的纯化操作。这项工作表明，从头生物合成虽然经历了复杂的反应，但通过采用级联转换策略，对于合成使用也是实用且具有成本效益的。

  DOI：

  10.1021/jacs.2c03138
• 作为产物：
  描述：

  鸟苷酸 在 三正丁胺 、 silver(I) acetate 作用下， 以 四氢呋喃 、 吡啶 、 甲醇 为溶剂， 反应 25.0h， 生成 guanosine 5'-diphospho-D-mannose
  参考文献：
  名称：

  Pallanca, Jane E.; Turner, Nicolas J., Journal of the Chemical Society. Perkin transactions I, 1993, # 23, p. 3017 - 3022

  摘要：

  DOI：

文献信息

• Gram-scale production of sugar nucleotides and their derivatives
  作者：Shuang Li、Shuaishuai Wang、Yaqian Wang、Jingyao Qu、Xian-wei Liu、Peng George Wang、Junqiang Fang

  DOI：10.1039/d1gc00711d

  日期：——

  Here, we report a practical sugar nucleotide production strategy that combined a high-concentrated multi-enzyme catalyzed reaction and a robust chromatography-free selective precipitation purification process. Twelve sugar nucleotides were synthesized on a gram scale with a purity up to 98%.

  在这里，我们报告了一种实用的糖核苷酸生产策略，该策略结合了高浓度的多酶催化反应和强大的无色谱法选择性沉淀纯化工艺。以克为单位合成了十二个糖核苷酸，纯度高达98％。
• A Kinase-Independent One-Pot Multienzyme Cascade for an Expedient Synthesis of Guanosine 5′-Diphospho-<scp>d</scp>-mannose
  作者：Martin Pfeiffer、Dominik Bulfon、Hansjoerg Weber、Bernd Nidetzky

  DOI：10.1002/adsc.201600761

  日期：2016.12.7

  Biomimetic synthesis routes towards the important natural d‐mannosyl donor guanosine 5′‐diphospho‐d‐mannose (GDP‐Man) rely on kinase‐catalyzed nucleotide triphosphate (NTP)‐dependent phosphorylations of d‐mannose (Man), to give d‐mannose 6‐phosphate or α‐d‐mannose 1‐phosphate (αMan 1‐P) as an intermediate product. A GDP‐Man synthesis not requiring the kinase/NTP system would be practical and cost‐effective

  仿生合成对重要的自然路线d -mannosyl捐助鸟苷5'-diphospho- d甘露糖（GDP-MAN）依赖激酶催化核苷三磷酸（NTP）的依赖性磷酸化d甘露糖（MAN），给予d -甘露糖6-磷酸或α- d-甘露糖1-磷酸（αMan1-P）作为中间产物。GDP-Man合成不需要激酶/ NTP系统将是实用且具有成本效益的。在这里，我们开发了一种针对GDP-Man的多酶级联反应，其特征在于αMan1-P是通过非对映选择性磷酸酶催化的Man磷酸化而获得的。α - d-葡萄糖1-磷酸（αGlc1-P）原位制备在无机磷酸盐存在下，通过磷酸化酶催化的蔗糖转化，被用作方便的磷酸化供体。与葡萄糖选择性核苷酸转移酶相比，最初的αMan1-P和鸟苷三磷酸（GTP）通过高甘露聚糖转化为GDP-Man 。还需要焦磷酸酶水解从GTP释放的焦磷酸，从而推动反应朝GDP-Man方向发展。酶促级联反应是在αMan1-P
• Studies on the substrate specificity of a GDP-mannose pyrophosphorylase from <i>Salmonella enterica</i>
  作者：Lu Zou、Ruixiang Blake Zheng、Todd L Lowary

  DOI：10.3762/bjoc.8.136

  日期：——

  A series of methoxy and deoxy derivatives of mannopyranose-1-phosphate (Manp-1P) were chemically synthesized, and their ability to be converted into the corresponding guanosine diphosphate mannopyranose (GDP-Manp) analogues by a pyrophosphorylase (GDP-ManPP) from Salmonella enterica was studied. Evaluation of methoxy analogues demonstrated that GDP-ManPP is intolerant of bulky substituents at the C-2, C-3, and C-4 positions, in turn suggesting that these positions are buried inside the enzyme active site. Additionally, both the 6-methoxy and 6-deoxy Manp-1P derivatives are good or moderate substrates for GDP-ManPP, thus indicating that the C-6 hydroxy group of the Manp-1P substrate is not required for binding to the enzyme. When taken into consideration with other previously published work, it appears that this enzyme has potential utility for the chemoenzymatic synthesis of GDP-Manp analogues, which are useful probes for studying enzymes that employ this sugar nucleotide as a substrate.

  一系列甲氧基和去氧衍生物的甘霖糖吡喷酸酯（Manp-1P）经化学合成，研究了它们通过一种来自沙门氏菌（Salmonella enterica）的焦磷酸化酶（GDP-ManPP）能否转化为相应的鸟苷二磷酸甘霖糖（GDP-Manp）类似物的能力。对甲氧基类似物的评价表明，GDP-ManPP对C-2、C-3和C-4位置的庞大取代基不耐受，进而暗示这些位置被埋藏在酶活性位点内部。此外，6-甲氧基和6-去氧 Manp-1P 衍生物均是GDP-ManPP的良好或中等底物，因此表明 Manp-1P 底物的C-6 羟基不是与酶结合所必需的。综合考虑先前发表的其他研究成果，这种酶似乎具有潜在的用途，可用于化酶合成 GDP-Manp 类似物，这些类似物是用于研究以这种糖核苷酸为底物的酶的有用探针。
• A fast synthetic route to GDP-sugars modified at the nucleobase
  作者：Alice Collier、Gerd K. Wagner

  DOI：10.1039/b714379f

  日期：——

  The direct structural modification of GDP-mannose via the bromination and Suzuki–Miyaura cross-coupling of the unprotected sugar–nucleotide, to produce 8-substituted fluorescent analogues of GDP-mannose.

  通过对未保护的糖-核苷酸进行溴化和铃木-宮浦交叉耦合，直接对GDP-甘露糖进行结构修饰，以生成8-取代的荧光类似物。
• Multi‐enzyme Cascades for the <i>In Vitro</i> Synthesis of Guanosine Diphosphate L‐Fucose
  作者：Reza Mahour、Pavel A. Marichal‐Gallardo、Thomas F. T. Rexer、Udo Reichl

  DOI：10.1002/cctc.202001854

  日期：2021.4.21

  obstacles for the efficient large‐scale synthesis. Here, we report two novel multi‐enzyme cascades for the synthesis of GDP‐Fuc from readily available and low cost precursors. The first cascade was developed to produce GDP‐Fuc from guanosine (Guo), fucose (Fuc), polyphosphate (PolyPn) and catalytic amounts of adenine triphosphate (ATP). GDP‐Fuc was produced with a final concentration of 7 mM (4.1 g/L)

  重组勒卢尔糖基转移酶可用于利用体外生物催化反应合成多种HMO 。但是，大多数核苷酸糖（例如鸟苷二磷酸L-岩藻糖（GDP-Fuc））的成本高昂且无法获得，是有效大规模合成的主要障碍。在这里，我们报告了两种新颖的多酶级联反应，用于从现成的低成本前体合成GDP-Fuc。最初的级联反应是从鸟苷（Guo），岩藻糖（Fuc），多磷酸盐（PolyP n）和催化量的三磷酸腺嘌呤（ATP）产生GDP-Fuc 。生产出的GDP-Fuc的终浓度为7 mM（4.1 g / L），在48小时内来自Guo和Fuc的反应产率为68％，生物催化剂的负载量为0.34 g酶/ g产品。第二级联，由十个酶和11分的反应的开发是为了从甘露糖（MAN），过，息肉进行合成Ñ，L-谷氨酰胺（L-Glu），并且催化量的ATP，和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（NADPH ）。利用这种级联反应，GDP-Fuc的最终浓度为7.6 mM（4.5 g