O-ureido-D-serine | 53459-31-7

• 分子结构分类: 有机化合物 - 有机酸及其衍生物 - 羧酸及其衍生物
• 英文名称: O-ureido-D-serine
• 英文别名: (2R)-2-ammonio-3-[(carbamoylamino)oxy]propanoate；(2R)-2-azaniumyl-3-(carbamoylamino)oxypropanoate
• CAS: 53459-31-7
• 化学式: C₄H₉N₃O₄
• 分子量: 163.133
• InChiKey: ZFLDWYJOQSXISF-UWTATZPHSA-N

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -4.6
• 重原子数：
  11
• 可旋转键数：
  4
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.5
• 拓扑面积：
  128
• 氢给体数：
  4
• 氢受体数：
  5

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  O-ureido-D-serine 在 pyruvate kinase 、 potassium chloride 、 recombinant DcsG from Streptomyces lavendulae ATCC₁₁₉₂₄ 、 phosphoenolpyruvic acid monopotassium salt 、 5’-三磷酸腺苷 、 还原型辅酶Ⅰ 、 magnesium chloride 、 1,4-二巯基-2,3-丁二醇 、 L-lactate dehydrogenase 作用下， 以 aq. buffer 为溶剂， 生成 D-环丝氨酸
  参考文献：
  名称：

  d-环丝氨酸生物合成所必需的ATP抓握酶催化的环化机理。

  摘要：

  在生物合成途径的抗结核抗生素d -cycloserine（d -CS），ö -ureido- d -丝氨酸（d -OUS）转换为d -CS。先前我们已经证明，DcsG被归类为ATP-抓握超家族酶，催化环形成以生成d- CS，并伴随着d尿素部分键的断裂。-OUS可去除氨基甲酰基。尽管一般的ATP抓握酶催化两个底物之间的ATP依赖性连接反应，但DcsG特异性催化分子内共价键的生成。在本研究中，在反应混合物中发现了氰酸酯，这表明氨基甲酰基在反应过程中作为异氰酸被消除。通过DcsG的晶体学和突变研究，我们预计了d -OUS结合所必需的残基。磷酸酯中间体必须以折叠构象结合在DcsG的狭窄口袋上，从而诱导键裂解和新的键形成，分别生成氰酸酯和d- CS。

  DOI：

  10.1111/febs.15163
• 作为产物：
  描述：

  O-ureido-L-serine 在 DcsC 作用下， 以 aq. phosphate buffer 为溶剂， 反应 0.33h， 生成 O-ureido-D-serine
  参考文献：
  名称：

  Establishment of an In Vitro d -Cycloserine-Synthesizing System by Using O -Ureido- l -Serine Synthase and d -Cycloserine Synthetase Found in the Biosynthetic Pathway

  摘要：

  摘要 我们最近克隆了一个 DNA 片段，其中含有一个负责抗结核抗生素生物合成的基因簇、 d -环丝氨酸。该基因簇由 10 个开放阅读框组成，分别为 dcsA 到 dcsJ .从每个推定基因产物与已知蛋白质之间的序列相似性来看，DcsC 与二氨基亚硒酸酯外延酶同源性很高，可能会催化 Omega 的外消旋化。 O -尿苷酸的外消旋化。DcsD 与 O -乙酰丝氨酸巯基酶相似，后者可生成 l -半胱氨酸。 O -乙酰- l 因此，DcsD 可能是生成 O-乙酰基-l-半胱氨酸的合成酶。 O -脲 l -丝氨酸的合成酶。 O -乙酰-l-丝氨酸 l -丝氨酸和羟基脲。DcsG 与具有 ATP-抓取折叠的酶家族相似，可能是一种 ATP 依赖性合成酶，能将 O-乙酰基-丝氨酸转化为丝氨酸。 O -脲 d -丝氨酸转化为 d -环丝氨酸。在本研究中，为了鉴定 DcsC、DcsD 和 DcsG 的酶功能，将每种蛋白在 大肠杆菌 并纯化至接近均一。通过薄层色谱法（TLC）、高效液相色谱法（HPLC）和质谱法（在某些情况下）验证了这三种蛋白质催化的每个反应的生化功能。这项研究的结果表明，通过使用三种纯化酶和两种市售底物的混合物 O -乙酰- l -丝氨酸和羟基脲，可合成 d -环丝氨酸的合成。这些 体外 这些体外研究得出的结论是，DcsD 和 DcsG 是合成 O-环丝氨酸的必要条件。 O -脲 l -丝氨酸和 d -环丝氨酸。DcsD 还能催化 l -丝氨酸和 d -环丝氨酸的合成。 l 当加入硫化物而不是羟基脲时，DcsD 也能催化合成 l -半胱氨酸。此外，本研究还表明，DcsG 还能形成其他环 d -氨基酸类似物，如 d -高半胱氨酸硫内酯。

  DOI：

  10.1128/aac.02291-12

文献信息

• Molecular Cloning and Heterologous Expression of a Biosynthetic Gene Cluster for the Antitubercular Agent <scp>d</scp> -Cycloserine Produced by <i>Streptomyces lavendulae</i>
  作者：Takanori Kumagai、Yusuke Koyama、Kosuke Oda、Masafumi Noda、Yasuyuki Matoba、Masanori Sugiyama

  DOI：10.1128/aac.01226-09

  日期：2010.3

  In the present study, we successfully cloned a 21-kb DNA fragment containing a d -cycloserine (DCS) biosynthetic gene cluster from a DCS-producing Streptomyces lavendulae strain, ATCC 11924. The putative gene cluster consists of 10 open reading frames (ORFs), designated dcsA to dcsJ . This cluster includes two ORFs encoding d -alanyl- d -alanine ligase ( dcsI ) and a putative membrane protein ( dcsJ ) as the self-resistance determinants of the producer organism, indicated by our previous work. When the 10 ORFs were introduced into DCS-nonproducing Streptomyces lividans 66 as a heterologous host cell, the transformant acquired DCS productivity. This reveals that the introduced genes are responsible for the biosynthesis of DCS. As anticipated, the disruption of dcsG , seen in the DCS biosynthetic gene cluster, made it possible for the strain ATCC 11924 to lose its DCS production. We here propose the DCS biosynthetic pathway. First, l -serine is O acetylated by a dcsE- encoded enzyme homologous to homoserine O -acetyltransferase. Second, O -acetyl- l -serine accepts hydroxyurea via an O -acetylserine sulfhydrylase homolog ( dcsD product) and forms O -ureido- l -serine. The hydroxyurea must be supplied by the catalysis of a dcsB -encoded arginase homolog using the l -arginine derivative, N ^G -hydroxy- l -arginine. The resulting O -ureido- l -serine is then racemized to O -ureido- d -serine by a homolog of diaminopimelate epimerase. Finally, O -ureido- d -serine is cyclized to form DCS with the release of ammonia and carbon dioxide. The cyclization must be done by the dcsG or dcsH product, which belongs to the ATP-grasp fold family of protein.

  摘要 在本研究中，我们成功克隆了一个含有 d -环丝氨酸（DCS）生物合成基因簇的 21 kb DNA 片段。 链霉菌 菌株 菌株，即 ATCC 11924。推测基因簇由 10 个开放阅读框（ORF）组成，分别为 dcsA 到 dcsJ .该基因簇包括两个 ORF，分别编码 d -丙氨酰- d -丙氨酸连接酶 ( dcsI ）和一种假定的膜蛋白（ dcsJ ）是生产者生物的自抗性决定因子。将这 10 个 ORFs 导入不产生 DCS 的 链霉菌 66 作为异源宿主细胞时，转化体获得了 DCS 生产力。这表明引入的基因负责 DCS 的生物合成。正如预期的那样，破坏 dcsG 的破坏使 ATCC 11924 菌株失去了生产 DCS 的能力。我们在此提出 DCS 的生物合成途径。首先是 l -丝氨酸被一个 dcsE- 编码的与高丝氨酸同源的酶进行乙酰化。 O -乙酰转移酶。第二种、 O -乙酰- l -丝氨酸通过羟基脲 通过 通过 O -乙酰丝氨酸巯基酶同源物 ( dcsD 产物），并形成 O -脲 l -丝氨酸。羟基脲必须由一个 dcsB -编码的精氨酸酶同源物利用 l -精氨酸衍生物的催化作用来提供羟基脲、 N G -羟基- l -精氨酸。由此产生的 O -尿苷 l -丝氨酸消旋化为 O -脲 d -丝氨酸的外消旋化过程。最后 O -尿苷 d -丝氨酸环化形成 DCS，并释放出氨和二氧化碳。环化必须由 dcsG 或 dcsH 产物完成，它们属于 ATP-抓取折叠蛋白家族。
• Cycloserine carbamates
  作者：Jimmie D. Weaver、Neal F. Busch、Charles H. Stammer

  DOI：10.1021/jm00255a034

  日期：1974.9