Поликетидный биосинтез

Рис. 3 5 Главный поликетидный путь биосинтеза фенолов и хинонов.

Как мы увидели выше, шикимовая кислота — достаточно универсальный ключевой интермедиат, так как наряду с фенолами и фенолокислотами она образует и целую серию протеиногенных аминокислот. Но в то же время шикимовая кислота не столь универсальна, чтобы единолично решить задачу синтеза всех фенольных производных. Биосинтез флавоноидов представляет собой случай комплексного биосинтетического пути наряду с шикиматны-ми реакциями здесь используются и поликетидные. Активированные коэнзимом А коричные кислоты способны вступать во взаимодействие с типичными интермедиатами поликетидного биосинтеза, такими как малонил-З-СоА, образуя смешанные поликетиды, которые после восстановления и внутримолекулярной конденсации превращаются в гидроксилированные халконы, способные к последующему формированию у-пиронового цикла. Ступеней на этом пути немало, но все они достаточно логичны и реализуемы в рамках ферментативной химии (схема 8.4.12). [c.221]

Наиболее полно гибкость поликетидного биосинтеза используется, вероятно, бактериями стрептомицетами, которые продуцируют огромное число различных соединений все эти соединения были открыты в ходе поиска новых антибиотиков. На примере этих соединений видно все разнообразие типов сборки различных ацильных предшественников, различие в уровнях восстановления после каждой стадии сборки, специфические типы складывания молекул продуктов сборки, дальнейших контролируемых трансформаций заметна явная тенденция к преимущественному образованию макроциклических соединений по механизмам, описанным в предыдущем разделе. [c.459]

В принципе, все тяжелые изотопы можно определить методом масс-спектрометрии. Наличие в масс-спектрах пиков, соответствующих как молекулярным ионам, так и фрагментам, массовые числа которых на соответствующее число единиц массы выше нормальных значений, указывает на наличие изотопных ядер н их число в молекуле, а интенсивности этих пиков (в сравнении с обычными спектрами) позволяют определить их относительное содержание точность определения зависит от характеристик прибора. Для масс-спектрометрии требуется очень небольшое количество исследуемого вещества. Если спектр поддается интерпретации, то можно определить и положение тяжелых атомов в молекуле или, по крайней мере, в определенных ее участках, что в ряг е случаев может быть достаточным для решения конкретной задачи. В случае масс-спектрометрия является единственно возмол<ным методом исследования. Масс-спектрометрию в ряде случаев успешно применяли для выяснения путей биосинтеза или решения отдельных специфических задач, чаще всего для изучения механизмов окисления (путем определения числа и положения атомов кислорода, введенных в процессе инкубации в атмосфере Юг, а такл<е, например, и для проверки поликетидного происхождения атомов кислорода (с помощью [ 0г] уксусной кислоты в качестве источника метки). Удобно и иногда дает хорошие результаты введение (из С Ог) в карбоксильные группы. Единственным доступным изотопом азота является [c.474]

Биосинтез этих полиенов не изучался. По-видимому, они не-изопреноидного происхождения и, скорее всего, синтезируются по поликетидному пути (гл. 3). Информация о распространении, локализации внутри клетки и функциях какого-либо из этих пигментов отсутствует. [c.87]

Возможно, наиболее часто используется для биосинтеза хиноновых пигментов поликетидный путь. Этот процесс, довольно близкий к ступенчатому удлинению цепи при биосинтезе жирных кислот, приведен на рис. 3.5. На первой стадии конденсация ацетил-СоА и малонил-СоА дает ацетоацетил-СоА. В отличие от биосинтеза жирных кислот образующаяся кетогруппа на этой стадии не восстанавливается. Вместо этого процесс удлинения цепи продолжается путем добавления Сг-фрагментов из малонил-СоА до тех пор, пока не достигается требуемая [c.106]

Выше отмечалось (см. разд. 29.1.2.1), что в случае синтетаз жирных кислот структура продукта реакции определяется специфичностью трансацилаз, вводящих в систему предшественники и выводящих из нее продукты реакции. В более общей картине синтеза поликетидов возможностей для вариаций значительно больше. Об этом свидетельствуют как непосредственные энзимологические исследования (см. разд. 29.1.2.2), так и гораздо более многочисленные косвенные данные, относящиеся к менее изученным системам (см. последующие разделы). В то же время специфичность каждого отдельного процесса биосинтеза поликетидов значительно выше, чем в случае синтеза жирных кислот не известно ни одного примера, кроме жирных кислот, когда синтезировался бы весь набор гомологичных соединений. Очевидно, более сложная архитектура продуктов реакции позволяет осуществлять с большей специфичностью конечную стадию процесса, в которой поликетидный скелет стабилизируется (например, путем циклизации) и отщепляется от комплекса. В случае 6-метилсалицилат—синтетазы (см. разд. 29.1.2.2) замена стартового звена ацетил-КоА на про-пионил-КоА приводит к образованию соответствующего 6-этиль-ного производного, но общая скорость процесса снижается более чем в семь раз [26]. Выше уже отмечалась невозможность осуществления заключительной стадии циклизации в случаях, когда вследствие выпадения стадии С-метилирования (схема 6) или использования чужого стартового звена (схема 7) не образуется соответствующее промежуточное соединение. [c.426]

Сложность биосинтеза хинонов заключается в том, что он может происходить по совершенно различным альтернативным путям. Грибы, по-видимому, образуют хиноны в основном с помощью поликетидного пути, тогда как у высших [c.117]

Этот тип гидроксилирования отражает разное биосинтетическое происхождение двух колец (схема 67) [96]. Более полное обсуждение этого аспекта химии флавоноидов можно найти в других публикациях. Здесь достаточно сказать, что углеродный скелет образуется при поликетидном биосинтезе из одного остатка коричной кислоты и трех остатков уксусной кислоты. Циклизация цепи поликетона дает кольцо А, т. е. его три кислородные функции происходят из карбонильных групп ацетатов. Кислородные функции кольца В образуются при окислении, на что расходуется молекулярный кислород (часть гидроксильных групп может быть введена еще до образования гетероцикла). Скелет изофлавонов происходит из структуры (105) путем миграции на последующей стадии биосинтеза кольца В из положения 2 в положение 3. [c.105]

В отличие от грибов, актиномицеты выполняют не только описанное выще Срзамещение поликетидов (например, в биосинтезе тетрациклинов), но и непосредственно используют проппонат как прямой предшественник звеньев поликетидной цепи. Наглядным примером является биосинтез антибиотика эритромицина (40) у 31гер1отусез (схема 15) [48]. [c.362]

Основные этапы построения молекулы стильбена показаны на схеме 78. В соответствии со сказанным кольцо А в большинстве случаев содержит две Af Wo-гидроксильные группы, а цикл В имеет тип замещения, характерный для гидроксикоричных кислот. Следует обратить внимание, что поликетид-ный предшественник стильбенов возник путем конденсации двух ацетатов с малонильным производным коэнзима А. Участие малоновой кислоты в поликетидном биосинтезе — явление нередкое. [c.316]

Основная особенность ацетил-ЗСоА (образование которого мы уже рассмотрели в разделе о биосинтезе липидов — поликетидном пути биосинтеза, раздел 5.4) — это легкость высвобождения его ацетильной группы в различных реакциях, среди которых важнейшей является взаимодействие двух молекул ацетил-ЗСоД между собой. Эта реакция формально может быть рассмотрена как прототип сложноэфирной конденсации Кляйзена, катализируемой основаниями. Механизм этой конденсации, в принципе, подходит для реакции димеризации ацетил-5СоА, с тем лишь отличием, что катализируется она скорее всего, не только основанием, генерирующим карбанионный центр ацетильной группы, но и кислотой, которая, протонируя атом серы второй ацетил-5СоА, способствует разрыву связи углерод-сера и нуклеофильной атаке. Процесс этот, скорее всего, синхронный, и очень вероятно, что оба типа катализа осуществляются одной молекулой фермента (схема 6.8.1). [c.158]

Что можно сказать о путях биосинтеза ацетиленовых соединений Скорее всего, это традиционные пути (в первую очередь, поликетидный, а также мевалоновый и шикиматный), ведущие к образованию соответствующих углеродных скелетов. Но где-то, на [c.332]

Выполненные в самом начале столетия синтетические исследования Колли предполагали существование многочисленных природных поликетидов фенольной и гетероциклической природы однако в то время было выделено крайне мало соединений такого рода и поэтому потенциальная ценность этой важной биогенетической гипотезы в сущности осталась незамеченной. Интересно отметить, однако, что еще в 1919 г. Рэйстрнк и Кларк, подтвердив более ранние данные Вемера об образовании лимонной кислоты в грибах, использовали поликетидную концепцию Колли для создания подтвердившейся позднее гипотезы о механизме биосинтеза лимонной кислоты путем альдольной конденсации звеньев оксало-уксусной и уксусной кислот [37]. [c.360]

Будучи тиоэфиром, ацетил-КоА значительно более реакционноспособен, чем ацетат-ион, в особенности как электрофильный аци-лирующий агент поэтому он является исходной точкой ряда путей биосинтеза, ведущих не только к различным поликетидам, но и к терпеноидам (см. разд. 28.2.4). В реальных реакциях построения поликетидной цепи участвует не кофермент А, а его макромолекулярный эквивалент — ацилпереносящий белок (АПБ) [ацетил-АПБ (16 R = белок, связанный с коферментом через остаток серина)] в некоторых энзимологических исследованиях кофермент А может быть с успехом заменен на более простой тиол, например, цистеинамин ( 3-аминоэтантиол ) или его jV-ацетильное производное. [c.415]

Биосинтез тетрациклиновых антибиотиков из бактерий стрептомицетов является другим важным примером последовательных превращений поликетидных предщественников особый интерес представляет осуществление параллельных трансформаций различных субстратов. Эти превращения изучены достаточно детально [73,74] установлено, что центральный путь, ведущий к 7-хлор-тетрациклину, реализуется так, как это показано на схеме (29). [c.452]

Некоторые высшие растения, например гинкго и кэшью, продуцируют алкилфенолы с длинными боковыми цепями и соответствующие кислоты типов (130) — (133), где Н — неразветвленные алкильные цепи от С]з до 19 с нечетным числом атомов углерода и с одной — трелюя двойными связями. Наиболее вероятным путем их биосинтеза является поликетидный путь с использованием жирных Си — С20-КИСЛОТ в качестве стартовых звеньев [75] в самом деле, меченый малонат селективно включается в ароматическую часть молекулы (130). Такой двустадийный биосинтез во многих отношениях напоминает механизм, установленный для превращения обычных жирных С16 — С]8-кислот в гомологичные С22 — Сгг соединения в системах животного происхождения (ср. разд. 25.2). [c.454]

Обнаружение у бактерий нескольких каротиноидов, содержащих арильные концевые группы, представляет большой интерес, поскольку это свидетельствует в пользу существования еще одного, ранее неизвестного, пути биосинтеза ароматического кольца из мевалоната, а не по шикиматному пути или из ацетата с помощью поликетидного механизма (гл. 3). [c.77]

Хиноны представляют собой окисленные ароматические соединения, и потому не удивительно, что они могут синтезироваться посредством главных путей, с помощью которых обычно образуются ароматические соединения. Этими путями являются поликетидный путь из ацетата и малоната и шикиматный путь биосинтеза. В случае некоторых нафтохинонов и антрахинонов синтез идет по третьему главному пути — изопреноидному. К сожалению, наши знания биосинтеза хинонов еще слишком фрагментарны для того, чтобы сделать даже самые общие выводы о регулирующих этот процесс факторах. [c.106]

Рис. 3.6. Поликетидный механизм биосинтеза бензохинона спинулозина.

Аудируемого культурой Mollisia aesia. Здесь биосинтез опять-таки происходит из ацетата и малоната, но в этом случае образуются две поликетидные цепи — одна из трех, а другая из четырех Са-фрагментов, а не одна более длинная цепь. [c.109]

Биосинтез флавоноидов осуществляется в очень больших масштабах. Показано, что у высших растений на него расходуется почти 2% всего углерода, фиксируемого при фотосинтезе. В общих чертах биосинтез флавоноидов изучен достаточно хорошо, однако многие детали, главным образом касающиеся ферментов, еще ждут своего выяснения. Удобнее всего рассматривать биосинтетический путь по стадиям 1) образование основного Сб-Сз-Сб-скелета, включая два главных пути биосинтеза фенольных соединений — поликетидный и шикиматный, 2) пути, по которым флавоноиды различных классов образуются из основного Сб-Сз-Сб-предшественника, и возможные взаимопревращения между флавоноидами различных классов, 3) окончательные модификации, такие, как гидроксилирование, метилирование и гликозилирование, которые дают начало многим индивидуальным флавоноидам внутри каждого класса. [c.140]

Предложите также правдоподобный способ изгибания поликетидной цепи, который мог бы иметь место при биосинтезе антрахинона солориновой кислоты (пигмента лишайников) и лаккаиновой кислоты О (пигмента насекомых). [c.398]

Предложите механизм образования ализарина по этому пути, а также по альтернативному пути либо только с помош,ью поликетидного механизма, либо с помощью комбинации его с шикиматным путем. Позволят ли исследования с меченым ацетатом установить, в результате какого из альтернативных путей биосинтеза образовался ализарин [c.398]

Неспособность ацетата и пропионата оказывать стимулирующее влияние на биосинтез полиеновых антибиотиков в отсутствие глюкозы объясняется (Martin, M Daniel, 1977) тем, что она не только является субстратом для образования ацетата п пропионата, но и через посредство пентозофосфатного пути окисления вовлекается в биосинтез ароматического цикла (п-аминобензофенона), а также обеспечивает накопление НАДФ для последовательного восстановления сильно окисленной поликетидной цепи. [c.178]

Поликетидные антибиотики синтезируются по тому же пути, что и длинноцепочечные жирные кислоты. В результате каждого цикла конденсации к растущей углеродной цепи добавляется (З-кетогруппа. Процесс состоит из ряда повторяющихся стадий, включающих восстановление кетогруппы, дегидратацию и восстановление (З-еноильных групп в растущей полике-тидной цепи. Существуют два класса поликетидсинтаз - ферментных комплексов, ответственных за синтез поликетидных антибиотиков (рис. 12.13). Первый класс составляют синтазы, катализирующие реакции биосинтеза ароматических поликетидов каждая синтаза представляет собой один полипептид с одним активным центром, который последовательно катализирует биосинтетические реакции (рис. 12.13, А). Второй класс включает синтазы, образованные несколькими полипептидами (А-Е на рис. 12.13, Б)-, каждый из них имеет свой активный центр и обладает специфической ферментативной активностью, катализирующей определенную реакцию биосинтеза. [c.261]

Большинство макроциклических соединений биогенетически образуется из поликетидных предшественников. В биосинтезе их могут принимать участие как молекулы ацетата, так и пропионата. В последнем случае о веществах говорят, что они — полипропионатные метаболиты. Метильная группа пропионовой кислоты становится метильным заместителем в макроцикле, как это уже объяснялось в разд. 1.7. [c.68]

Третий тип алкилированных фенолов составлен веществами, содержащими протяженные неизопреноидные цепи. В больщинстве своем они образуются по поликетидному пути биосинтеза. Обычно боковая цепь ведет свое происхождение от соответствующей жирной кислоты, как это иллюстрируется схемой биогенеза кардола (3.50, схема 72). [c.301]

Таких кожнораздражающих фенолов растительного происхождения выявлено несколько десятков. Часть из них проявляют свойства аллергенов. Бывают токсические алкилфенолы и у грибов. Один их микотоксинов, фла-воглауцин 3.54, интересен тем, что в его молекуле сосуществуют два из упомянутых выше типов алкилирования пренилирование и биосинтез из поликетидного предшественника. [c.302]

Смотреть страницы где упоминается термин Поликетидный биосинтез: [c.82] [c.361] [c.379] [c.384] [c.407] [c.409] [c.418] [c.447] [c.458] [c.534] [c.59] [c.105] [c.110] [c.118] [c.261] [c.261] [c.263] [c.264] [c.557] [c.74] [c.304]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология