N-carbamoyl-L-aspartate

• 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: N-carbamoyl-L-aspartate
• 英文别名: N-carbamyl-L-aspartate；L-Ureidosuccinate；(2S)-2-(carbamoylamino)butanedioate
• 化学式: C₅H₆N₂O₅
• 分子量: 174.113
• InChiKey: HLKXYZVTANABHZ-REOHCLBHSA-L

计算性质

• 辛醇/水分配系数(LogP)：
  -0.4
• 重原子数：
  12
• 可旋转键数：
  2
• 环数：
  0.0
• sp3杂化的碳原子比例：
  0.4
• 拓扑面积：
  135
• 氢给体数：
  2
• 氢受体数：
  5

反应信息

• 作为反应物：
  描述：

  氢(+1)阳离子 、 水 、 N-carbamoyl-L-aspartate 生成 二氧化碳 、 aspartate anion 、 铵
  参考文献：
  名称：

  LIEBERMAN I.; KORNBERG A., J Biol Chem, 1955, 0021-9258, 909-20

  摘要：

  DOI：
• 作为产物：
  描述：

  carbamoyl phosphate 、 aspartic acid anion II 在 Escherichia coli L-aspartate carbamoyltransferase (EC 2.1.3.2) 作用下， 生成 N-carbamoyl-L-aspartate
  参考文献：
  名称：

  一种无调节亚基的协同大肠杆菌天冬氨酸氨基甲酰转移酶，

  摘要：

  在这里，我们报告了无调节亚基的协作大肠杆菌天冬氨酸氨基甲酰化酶 (ATCase)的分离、动力学表征和 X 射线结构测定。天然 ATCase 全酶由 6 条催化链组成，它们被组织成两个三聚体，由 6 个调节链非共价桥接，它们被组织成三个二聚体，c 6 r 6。天然全酶的解离产生具有催化活性的三聚体 c 3和核苷酸结合调节二聚体 r 2。通过引入特定的二硫键，在解离之前将催化链从上部三聚体位点连接到它们在下部三聚体中的相应链，一个新的催化单元，c 6, 由二硫键连接的两个催化三聚体组成。与野生型酶相比，不仅 c 6物种显示出增强的酶活性，而且二硫键还赋予同向协同性，这在野生型 c 3 中从未观察到。c 6 ATCase 在磷酸盐存在下结晶，其 X 射线结构确定为 2.10 Å 分辨率。c 6的结构与磷酸盐配体的 ATCase 以与其他 R 状态结构几乎相同的构象存在，具有相似的垂直间隔和平面角

  DOI：

  10.1021/bi1010333

文献信息

• Identification and Characterization of a Putative Dihydroorotase, KPN01074, from Klebsiella pneumoniae
  作者：Chuan-Cheng Wang、Huai-Wen Tsau、Wei-Ti Chen、Cheng-Yang Huang

  DOI：10.1007/s10930-010-9272-2

  日期：2010.8

  Dihydroorotase (DHO; EC 3.5.2.3) is an essential metalloenzyme in the biosynthesis of pyrimidine nucleotides. Here, we identified and characterized DHO from the pathogenic bacterium Klebsiella pneumoniae (Kp). The activity of KpDHO toward l-dihydroorotate was observed with K m = 0.04 mM and V max = 8.87 μmol/(mg min). Supplementing the standard growth medium with Co2+, Mn2+, Mg2+, or Ni2+ increased enzyme activity. The catalytic activity of KpDHO was inhibited with Co2+, Zn2+, Mn2+, Cd2+, Ni2+, and phosphate ions. Substituting the putative metal binding residues His17, His19, Lys103, His140, His178, and Asp251 with Ala completely abolished KpDHO activity. However, the activity of the mutant D251E was fourfold higher than that of the wild-type protein. On the basis of these biochemical and mutational analyses, KpDHO (KPN01074) was identified as type II DHO.

  二氢乳清酸酶（DHO；EC 3.5.2.3）是嘧啶核苷酸生物合成中一种必不可少的金属酶。在此，我们鉴定并描述了肺炎克雷伯氏菌（Kp）中的DHO。KpDHO对l-二氢乳清酸的活性为K m=0.04mM，V max=8.87μmol/(mg·min)。在标准培养基中添加Co2+、Mn2+、Mg2+或Ni2+可提高酶活性。Co2+、Zn2+、Mn2+、Cd2+、Ni2+和磷酸根离子可抑制KpDHO的催化活性。用Ala取代推测的金属结合残基His17、His19、Lys103、His140、His178和Asp251，可完全消除KpDHO的活性。然而，突变体D251E的活性比野生型蛋白高四倍。根据这些生化分析和突变分析，KpDHO（KPN01074）被鉴定为II型DHO。
• Mechanism of the Dihydroorotase Reaction
  作者：Tamiko N. Porter、Yingchun Li、Frank M. Raushel

  DOI：10.1021/bi048308g

  日期：2004.12.1

  Dihydroorotase (DHO) is a zinc metalloenzyme that functions in the pathway for the biosynthesis of pyrimidine nucleotides by catalyzing the reversible interconversion of carbamoyl aspartate and dihydroorotate. A chemical mechanism was proposed on the basis of an analysis of the effects of pH, metal substitution, solvent isotope effects, mutant proteins, and alternative substrates on the enzyme-catalyzed

  二氢乳清酸酶（DHO）是一种锌金属酶，通过催化氨基甲酰天冬氨酸和二氢乳清酸酯的可逆相互转化，在嘧啶核苷酸的生物合成途径中起作用。在分析pH，金属取代，溶剂同位素效应，突变蛋白和其他底物对酶催化反应的影响的基础上，提出了一种化学机理。用于水解二氢乳清酸酯或硫代二氢乳清酸酯的pH速率曲线表明，为了最大的催化活性，酶中的一个基团必须未质子化。相反，氨基甲酸酯天冬氨酸缩合为二氢乳清酸酯的pH速率曲线表明，必须使酶中的一个基团质子化才能发挥最大的催化活性。在碳酸氢根存在下，脱辅酶与二价阳离子重构，DHO活性位点内的天然锌离子被钴或镉取代。在pH速率曲线中观察到的电离取决于与活性位点结合的特定金属离子。氢键合到桥接的氢氧化物（或水）上的残基（Asp-250）发生突变，导致催化活性降低。这些结果与在二氢乳清酸酯的水解过程中充当亲核试剂的两个二价阳离子之间形成氢氧化物桥相一致。另外，假定Asp-250在二
• The mononuclear metal center of type-I dihydroorotase from aquifex aeolicus
  作者：Brian FP Edwards、Roshini Fernando、Philip D Martin、Edward Grimley、Melissa Cordes、Asmita Vaishnav、Joseph S Brunzelle、Hedeel Guy Evans、David R Evans

  DOI：10.1186/1471-2091-14-36

  日期：2013.12

  regained. Nevertheless, the X-ray structure of the complex revealed a single zinc ion at the active site. The structure of DHO from the pathogenic organism, S. aureus showed that it also has a single active site metal ion. RESULTS: Zinc analysis showed that the enzyme has one zinc/DHO subunit and the addition of excess metal ion did not stimulate catalytic activity, nor alter the kinetic parameters. The

  背景：二氢乳清酸酶 (DHO) 是一种锌金属酶，尽管活性位点锌离子的数量一直存在争议。大肠杆菌 DHO 最初被认为具有单核金属中心，但随后的 X 射线结构清楚地显示催化位点有两个锌离子，α 和β。Aquifex aeolicus DHO 是一种十二聚体，由六个 DHO 和六个天冬氨酸转氨甲酰酶 (ATC) 亚基组成。缺乏催化活性的分离的 DHO 单体具有完整的 α 位点和保守的 β 位点配体，但第二个金属结合位点的几何形状完全被破坏。然而，当与 ATC 形成复合物并重新获得 DHO 活性时，假定的 beta 位点就会恢复。然而，复合物的 X 射线结构显示活性位点有一个单一的锌离子。来自病原生物的 DHO 的结构，金黄色葡萄球菌表明它也有一个单一的活性位点金属离子。结果：锌分析表明该酶具有一个锌/DHO亚基，过量金属离子的加入没有刺激催化活性，也没有改变动力学参数。不含金属的脱辅基酶是无活性的，但加入一当量的
• Structure and Mechanisms of Escherichia coli Aspartate Transcarbamoylase
  作者：William N. Lipscomb、Evan R. Kantrowitz

  DOI：10.1021/ar200166p

  日期：2012.3.20

  Enzymes catalyze a particular reaction in cells, but only a few control the rate of this reaction and the metabolic pathway that follows. One specific mechanism for such enzymatic control of a metabolic pathway involves molecular feedback, whereby a metabolite further down the pathway acts at a unique site on the control enzyme to alter its activity allosterically. This regulation may be positive or

  酶催化细胞中的特定反应，但只有少数酶控制该反应的速率和随后的代谢途径。代谢途径的这种酶促控制的一种特定机制涉及分子反馈，由此途径进一步下游的代谢物作用于控制酶上的独特位点以变构地改变其活性。这种调节可能是积极的或消极的（或两者兼而有之），这取决于特定的系统。另一种酶促控制方法涉及底物的协同结合，这使得酶活性的较大变化仅源自底物浓度的微小变化。众所周知，变构调节和同向协同性通常涉及蛋白质结构的显着构象变化。
• LIEBERMAN I.; KORNBERG A., J Biol Chem, 1954, 0021-9258, 911-24
  作者：LIEBERMAN I.、KORNBERG A.

  DOI：——

  日期：——