isopentenyl phosphate | 4936-73-6

• 分子结构分类: 有机化合物 - 脂质和类脂质分子 - 异戊烯醇脂质
• 英文名称: isopentenyl phosphate
• 英文别名: 3-methylbut-3-enyl dihydrogen phosphate
• CAS: 4936-73-6
• 化学式: C₅H₁₁O₄P
• 分子量: 166.114
• InChiKey: QMZRXYCCCYYMHF-UHFFFAOYSA-N

物化性质

• 沸点：
  288.1±33.0 °C(Predicted)
• 密度：
  1.263±0.06 g/cm3(Predicted)

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  0.2
• 重原子数：
  10
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.6
• 拓扑面积：
  66.8
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  4

安全信息

• 危险品标志：
  F,T
• 危险类别码：
  R11,R23/24/25,R39/23/24/25
• 危险品运输编号：
  UN 1230 3/PG 2

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  isopentenyl phosphate 在 pyruvate kinase 、 L-1,4-二硫代苏糖醇 、 isopentenyl phosphate kinase from Methanocaldococcus jannaschii 、 (2E,6E)-FDP synthase from Geobacillus stearothermophilus 、 5’-三磷酸腺苷 、 magnesium chloride 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 32.0h， 生成 farnesyl pyrophosphate
  参考文献：
  名称：

  萜烯及其类似物的模块化化学酶促合成。

  摘要：

  非天然萜类化合物具有作为药物和农用化学品的潜力。然而，它们的化学合成通常是长的，复杂的，并且不易于大规模生产。在这里，我们报告了一种模块化的化学酶法，可以从以定量产量产生的二磷酸化前体中合成萜烯类似物。通过添加异戊二烯基转移酶，法呢基二磷酸（2E，6E）-FDP和（2Z，6Z）-FDP的分离率超过80％。还实现了14,15-二甲基-FDP，12-甲基-FDP，12-羟基-FDP，均-FDP和15-甲基-FDP的合成。这些改性的二磷酸酯与萜烯合酶一起使用，以生产非天然的倍半萜类化学信息素（S）-14,15-二甲基Germacrene D和（S）-12-甲基Germacrene D以及二氢青蒿素醛。

  DOI：

  10.1002/anie.202001744
• 作为产物：
  描述：

  3-甲基-3-丁烯-1-醇 在 pyruvate kinase 、 Escherichia coli hydroxyethylthiazole kinase 、 5’-三磷酸腺苷 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 反应 16.0h， 生成 isopentenyl phosphate
  参考文献：
  名称：

  萜烯及其类似物的模块化化学酶促合成。

  摘要：

  非天然萜类化合物具有作为药物和农用化学品的潜力。然而，它们的化学合成通常是长的，复杂的，并且不易于大规模生产。在这里，我们报告了一种模块化的化学酶法，可以从以定量产量产生的二磷酸化前体中合成萜烯类似物。通过添加异戊二烯基转移酶，法呢基二磷酸（2E，6E）-FDP和（2Z，6Z）-FDP的分离率超过80％。还实现了14,15-二甲基-FDP，12-甲基-FDP，12-羟基-FDP，均-FDP和15-甲基-FDP的合成。这些改性的二磷酸酯与萜烯合酶一起使用，以生产非天然的倍半萜类化学信息素（S）-14,15-二甲基Germacrene D和（S）-12-甲基Germacrene D以及二氢青蒿素醛。

  DOI：

  10.1002/anie.202001744

文献信息

• Probing the Substrate Promiscuity of Isopentenyl Phosphate Kinase as a Platform for Hemiterpene Analogue Production
  作者：Sean Lund、Taylor Courtney、Gavin J. Williams

  DOI：10.1002/cbic.201900135

  日期：2019.9.2

  alcohols into pyrophosphates that could be coupled to downstream isoprenoid biosynthesis. To be successful, each kinase in this pathway should be permissive of a broad range of substrates. For the first time, we have probed the promiscuity of the second enzyme in the ADH pathway-isopentenyl phosphate kinase from Thermoplasma acidophilum-towards a broad range of acceptor monophosphates. Subsequently, we evaluate

  类异戊二烯是一类广泛的天然产物，用途广泛。由于在本质上仅提供了两个用于类异戊二烯生物合成的半萜烯构建基，所以用于制造类异戊二烯及其新的自然衍生物的合成生物学方法受到限制。为了解决这一局限性，人工化学酶促途径（例如依赖酒精的半萜（ADH）途径）可利用连续的激酶将外源性醇转化为焦磷酸，然后再将其与下游的类异戊二烯生物合成相结合。为获得成功，该途径中的每种激酶应允许广泛的底物。首次，我们检测了ADH途径中的第二种酶-嗜酸嗜热菌的异戊烯基磷酸激酶向广泛范围的受体单磷酸的混杂。
• Structure–Function Studies of <i>Artemisia tridentata</i> Farnesyl Diphosphate Synthase and Chrysanthemyl Diphosphate Synthase by Site-Directed Mutagenesis and Morphogenesis
  作者：J. Scott Lee、Jian-Jung Pan、Gurusankar Ramamoorthy、C. Dale Poulter

  DOI：10.1021/jacs.7b07608

  日期：2017.10.18

  chain-elongation activity, while similar mutations in the active site of FPPase failed to significantly promote formation of significant amounts of irregular monoterpenes. Our results indicate that CPPase, a promiscuous enzyme, is more plastic toward acquiring new activities, whereas FPPase is more resistant. Mutations of residues outside of the α terpene synthase fold are important for acquisition of FPPase

  来自 Artemisia tridentata ssp 的法呢基二磷酸合酶 (FPPase) 和菊基二磷酸合酶 (CPPase) 的氨基酸序列。Spiciformis，减去它们的叶绿体靶向区域，71% 相同，90% 相似。FPPase 通过将异戊烯基二磷酸 (IPP) 与二甲基烯丙基二磷酸 (DMAPP) 偶联，然后再与香叶基二磷酸 (GPP) 偶联，有效且选择性地合成“常规”倍半萜类法呢基二磷酸 (FPP)。相比之下，CPPase 是一种低效的混杂酶，它从两个分子的 DMAPP 中合成“不规则”单萜菊酯二磷酸 (CPP)、薰衣草二磷酸 (LPP) 和微量的马可二磷酸 (MPP)，并将 IPP 与 DMAPP 偶联以形成给 GPP。A. tridentata FPPase 和 CPPase 属于链延长蛋白家族 (PF00348)，萜类合酶超家族 (CL0613) 的一个亚群，其成员具有特征性
• Mutation of Archaeal Isopentenyl Phosphate Kinase Highlights Mechanism and Guides Phosphorylation of Additional Isoprenoid Monophosphates
  作者：Nikki Dellas、Joseph P. Noel

  DOI：10.1021/cb1000313

  日期：2010.6.18

  The biosynthesis of isopentenyl diphosphate (IPP) from either the mevalonate (MVA) or the 1-deoxy-d-xylulose 5-phosphate (DXP) pathway provides the key metabolite for primary and secondary isoprenoid biosynthesis. Isoprenoid metabolism plays crucial roles in membrane stability, steroid biosynthesis, vitamin production, protein localization, defense and communication, photoprotection, sugar transport

  异戊烯基二磷酸（IPP）无论从甲羟戊酸（MVA）或1-脱氧生物合成d -xylulose -5-磷酸（DXP）途径提供了用于初级和次级异戊二烯生物合成的关键代谢物。类异戊二烯代谢在膜稳定性、类固醇生物合成、维生素生产、蛋白质定位、防御和通讯、光保护、糖转运和糖蛋白生物合成中起着至关重要的作用。最近，在古生菌Methanocaldococcus jannaschii中发现了 MVA 途径的另一个分支，涉及小分子激酶，异戊烯基磷酸激酶 (IPK)。IPK 属于氨基酸激酶 (AAK) 超家族。在体外，IPK 磷酸化 ATP 和 Mg 2+中的异戊烯单磷酸 (IP)依赖反应产生 IPP。在这里，我们描述了来自M. jannaschii的 IPK 的晶体结构，其标称分辨率为 2.0-2.8 Å。值得注意的是，活性位点组氨酸残基 (His60) 与底物和产物的末端磷酸盐形成氢键。该 His 残基可作为
• A new endogenous ATP analog (ApppI) inhibits the mitochondrial adenine nucleotide translocase (ANT) and is responsible for the apoptosis induced by nitrogen-containing bisphosphonates
  作者：Hannu Mönkkönen、Seppo Auriola、Petri Lehenkari、Maarit Kellinsalmi、Ilmo E Hassinen、Jouko Vepsäläinen、Jukka Mönkkönen

  DOI：10.1038/sj.bjp.0706628

  日期：2006.2

  Bisphosphonates are currently the most important class of antiresorptive drugs used for the treatment of diseases with excess bone resorption. On the basis of their molecular mechanism of action, bisphosphonates can be divided into two pharmacological classes; nitrogen‐containing (N‐BPs) and non‐nitrogen‐containing bisphosphonates (non‐N‐BP). Both classes induce apoptosis but they evoke it differently; N‐BPs by inhibiting the intracellular mevalonate pathway and protein isoprenylation, and non‐N‐BPs via cytotoxic ATP analog‐type metabolites. N‐BPs are not metabolized to ATP analogs, but we report here that these bisphosphonates can induce formation of a novel ATP analog (ApppI) as a consequence of the inhibition of the mevalonate pathway in cells. We also investigated whether ApppI is involved in the apoptosis induced by N‐BPs. Mass spectrometry and NMR were used to identify ApppI in N‐BP treated osteoclasts, macrophages and glioma cells. The potency of different bisphosphonates to promote ApppI production was tested in J774 macrophages. The effects of ApppI on ADP/ATP translocase in isolated mitochondria and its capability to induce apoptosis in osteoclasts were also studied. ApppI production correlated well with the capacity of N‐BPs to inhibit mevalonate pathway. ApppI inhibited the mitochondrial ADP/ATP translocase and caused apoptosis in osteoclasts. In conclusion, these findings provide the basis for a new mechanism of action for N‐BPs. Some of these very potent bisphosphonates, such as zoledronic acid, represent a third class of bisphosphonates that can act both via the inhibition of the mevalonate pathway and by the blockade of mitochondrial ADP/ATP translocase, which is known to be involved in the induction of apoptosis. British Journal of Pharmacology (2006) 147, 437–445. doi:10.1038/sj.bjp.0706628

  目前，双磷酸盐类药物是治疗骨吸收过度疾病最重要的抗骨吸收药物。根据它们的分子作用机制，双磷酸盐类药物可以分为两个药理学类群：含氮双磷酸盐（N-BPs）和不含氮双磷酸盐（non-N-BP）。这两类药物都能诱导细胞凋亡，但它们的作用机制不同；N-BPs通过抑制细胞内的甲羟戊酸途径和蛋白质异戊二烯化，而non-N-BPs则是通过细胞毒性ATP类似物代谢物。N-BPs本身并不代谢为ATP类似物，但我们在本文中报告，这些双磷酸盐类药物可以通过抑制细胞内的甲羟戊酸途径诱导新型ATP类似物（ApppI）的形成。我们还研究了ApppI是否参与了N-BPs诱导的细胞凋亡。使用质谱和核磁共振来鉴定N-BP处理的破骨细胞、巨噬细胞和神经胶质瘤细胞中的ApppI。我们测试了不同双磷酸盐促进ApppI生产的效力。ApppI对分离线粒体中的ADP/ATP转位酶的影响以及其诱导破骨细胞凋亡的能力也进行了研究。ApppI的生成与N-BPs抑制甲羟戊酸途径的能力密切相关。ApppI抑制线粒体ADP/ATP转位酶并导致破骨细胞凋亡。总之，这些发现为N-BPs提供了一种新的作用机制。其中一些非常有效的双磷酸盐类药物，如唑来膦酸，代表了双磷酸盐类药物的第三类，它们既可以抑制甲羟戊酸途径，又可以阻断与诱导细胞凋亡有关的线粒体ADP/ATP转位酶。英国药理学杂志（2006年）147，437-445页。 doi: 10.1038/sj.bjp.0706628
• Mutation of the eunicellane synthase Bnd4 alters its product profile and expands its prenylation ability
  作者：Baofu Xu、Wenbo Ning、Xiuting Wei、Jeffrey D. Rudolf

  DOI：10.1039/d2ob01931k

  日期：——

  Variants of the bacterial eunicellane synthase Bnd4 have expanded capabilities to create cyclic diterpenes and prenylate small molecule nucleophiles.

  细菌Eunicellane合酶Bnd4的变异体具有扩展能力，可以创建环状二萜化合物并对小分子亲核试剂进行异戊二烯基化。