Поликетида

Cтраница 2

Для нафтохиноновой группы хинонов в экспериментах по включению меченного ацетата или малоната ультурой плесневого гриба Fusarium javanicum было установлено, что яваницин (3.43) образуется из гептаацетильного поликетида (3.42), как это показано на рис. 3.7. Необычно происходящее при этом восстановление терминальной карбоксильной группы до метильной. [16]

Здесь мы кратко отметим те низкомолекулярные соединения, которые постоянно синтезируются в организме животного и человека из достаточно широко распространенных простых соединений, таких как аминокислоты и нуклеотиды, некоторые поликетиды, изопреноиды, и участвуют в различных ферментативных реакциях. [17]

Будучи тиоэфиром, ацетил - КоА значительно более реакционно-способен, 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. В реальных реакциях построения поликетидной цепи участвует не кофермент А, а его макромолеку-лярный 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. [18]

У некоторых растений, но чаще у грибов и беспозвоночных, пирроли-диновые основания образуются в результате смешанного метаболизма, когда азотный атом гетероцикла привносится аминокислотой, а в конструировании других частей молекулы участвуют изопентенилпирофосфат, ароматические предшественники, поликетиды и т.п. Наиболее простой представитель таких веществ - р-метилпирролин 6.98, найденный в черном перце. Все углеродные атомы этого алкалоида принадлежат остатку изопрена. [19]

На примере патулина ( 13) ( см. схему 10), пеницилловой кислоты ( 27) и трополонов ( 54) - ( 56) ( см. схему 12) видно, как радикально перестраивается относительно простой поликетид в результате окислительного расщепления колец и связанных с этим скелетных перегруппировок. Во всех трех случаях наличие перегруппировок доказано экспериментально путем идентификации исходных соединений на стадиях, предшествующих перегруппировкам, и путем непосредственного выявления соответствующих превращений. [20]

Впервые существование поликетидов как обширного класса природных соединений было постулировано Колли в 1907 г. на основе изучения реакций, в которых in vitro из поли-р-кетоациль-ных производных образовывались ароматические соединения, в частности орселлиновая кислота ( 2); им же предложено название поликетиды. В это время стало возможным сравнение структур большого числа самых разнообразных природных фенольных соединений; таким путем было показано, что характерные для них углеродные скелеты могут быть схематически изображены в виде определенным образом изогнутых линейных цепей, построенных из С2 - звеньев таким образом, что в них окислены чередующиеся атомы углерода. [21]

Из таких обобщений можно сделать вывод, что сборка ациль-ных и малонильных звеньев осуществляется в ферментной системе, действующей по принципу все или ничего, которая захватывает исходные производные кофермента А и не освобождает их До тех пор, пока не образуется стабильный поликетид. Все промежуточные соединения, по-видимому, связаны с ферментами в течение всего процесса; в нем должно в определенном порядке участвовать большое число ферментов, включая катализаторы сборки и других реакций, осуществляющихся параллельно [ см. выше, пункт ( г) ], а также макромолекулярные носители промежуточных соединений. Таковы общие принципы, относящиеся к биосинтезу любых природных поликетидов. [22]

Как уже отмечалось выше и как было показано на ряде примеров, общие механизмы биосинтеза поликетидов часто включают случаи, промежуточные между полным восстановлением почти всех ацильных звеньев ( например, в жирных кислотах) и незначительным восстановлением ( или его полным отсутствием), в результате которого образуются ароматические поликетиды с чередующимися окисленными и неокисленными атомами углерода. Так, например, в случае декакетидов ряда афлатоксинов ( 110) - ( 122) только семь ацильных звеньев включены в процесс ароматизации, а в ауроглауцине ( 87) только четыре из семи звеньев не подверглись восстановлению. [23]

Насколько это возможно, примеры в этом и последующих разделах выбирались только при наличии достаточного количества экспериментальных данных, большей частью полученных путем включения изотопов ( см. разд. В первую очередь будут рассмотрены поликетиды ароматической природы. [24]

Хотя с первого взгляда молекулы компактана и мевинолина напоминают собой изопреноидные структуры, ничего общего они с ними не имеют. Биогенетическими предшественниками компактна и мевинолина служат восстановленные поликетиды. [25]

Примером первого подхода является пересмотр Берчем и До-нованом структуры ( 50), предложенной для элеутеринола - выделенного из растений производного нафталина. Структура ( 50) для этого очевидного поликетида биогенетически аномальна; напротив, альтернативная структура ( 51) обладает типичным чередующимся расположением кислородсодержащих заместителей. [26]

Свободнорадикальное хлорирование толуола.| Пример поликетидной циклизации. [27]

В природе к образованию стабильных ароматических колец может приводить циклизация поликетидных цепей. Например, 6-метил - 2-оксибензоиная кислота образуется из восьмиуглерод-ного поликетида ( рис. 5.34; см. гл. Вторым биологическим путем синтеза ароматических соединений является путь через шикнмовую кислоту ( гл. [28]

С-Метилирова - ние, как уже отмечалось выше, обычно осуществляется до отщепления поликетида от ферментного комплекса, а процесс С-пренили-рования более сложен. Присоединение простых изопентенильных остатков может происходить как в связанном с ферментом состоянии, так и после отщепления поликетида ( соответствующие примеры будут приведены ниже; см. разд. Эти два процесса невозможно различить a priori, поскольку оба они заключаются в электрофильной атаке пренил-фосфата на реакционноспособный атом углерода, которым может быть метиленовое звено поликетометиленовой цепи или ароматическое СН-звено в орто - и пара-положениях по отношению к гид-роксильным группам. [29]

Вероятно, общим предшественником этих двух соединений является показанная на схеме свободная кислота, соответствующая лактону ( 79); детали механизмов других стадий процесса, в том числе 0-метили-рования и электрофильного галогенирования, неизвестны. В этой перегруппировке ( схема 21) степень окисления продукта реакции отвечает скорее эпоксидированному полиену, чем ароматическому поликетиду [ ср. В любом случае, однако, данные по включению ( 13С2) ацетата показывают, какой конец углеродного скелета остается интактным и какой теряет атом углерода. Ниже будут рассмотрены некоторые другие важные примеры расщепления кольца и перегруппировок более сложных поликетидов ( см. разд. [30]

Страницы: 1 2 3 4