Cтраница 3
![]() |
Сложные эфиры производных коричной кислоты, обычно присутствующих. [31] |
Запрометов [76] показал, что шикимовая кислота является хорошим предшественником галловой кислоты, которая этерифицируется до галлокатехинов в растениях чая. [32]
Наконец, сообщалось, что шикимовая кислота и близкие ей соединения встречаются в тех объектах, которые служат источниками галлотаннинов. [33]
Хотя вполне возможно, что шикимовая кислота служит непосредственным предшественником оксибензойных кислот, однако метокси-кислоты-ванилиновая ( XXVIII) и сиреневая ( XXIX) - могут со значительно большей легкостью образоваться путем р-окисления соответствующих коричных кислот. Ниш и его сотрудники показали, что этот путь существует у самых разных растений. Например, у пшеницы ( Triticum vulgare) из синаповой ( XXXI) и феруловой ( XXXII) кислот образуются соответственно сиреневая ( XXIX) и ванилиновая ( XXVIII) кислоты с хорошим выходом, определяемым по относительной удельной активности меченных С14 соединений. Принимая во внимание тот факт, что эти коричные кислоты образуются последовательно из Ь - 3-фенилалани-на ( см. гл. Гидроксилирующие системы имеются также у многих грибов; действие этих систем обычно предшествует разрыву ароматического кольца, однако у исследованных до сих пор организмов образование галловой кислоты из протокатеховой не наблюдалось. Многие почвенные микроорганизмы также способны расщеплять коричные кислоты и близкие им кумарины ( см. гл. [34]
В биосинтезе ароматических аминокислот участвует шикимовая кислота. Наконец, при биосинтезе аминокислот, содержащих гетероциклическое ядро, два углеродных атома ядра возникают из С, и С2 атомов 5-фосфорибозилпирофосфата ( см. стр. [35]
Как мы увидели выше, шикимовая кислота - достаточно универсальный ключевой интермедиат, так как наряду с фенолами и фенолокислотами она образует и целую серию протеиноген-ных 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 - S - СоА, образуя смешанные поликетиды, которые после восстановления и внутримолекулярной конденсации превращаются в гидроксилированные халко-ны, способные к последующему формированию упиронового цикла. [36]
Забегая немного вперед, включим сюда шикимовую кислоту ( ключевое соединение в биоситезе феноло-кислот), из которой образуются фени-лаланин, тирозин, триптофан. Можно сказать, особняком стоит и биосинтез гистидина, который выпадает из общего комплекса реакций, ведущих к аминокислотам. [37]
Несмотря на кажущееся родство с шикимовой кислотой, последняя не фигурирует в предшественниках этих циклогексанов. Во всяком случае для эпоксидона выяснено, что он образуется по ацетатному пути биосинтеза через ароматический интермедиат 1.172. Интересны с химической точки зрения природные гексадиеноны, которые могут быть сопряженными и кросс-сопряженными. Примером первых служит габакунин 1.173 - аминокислота, продуцируемая бактерией Streptomyces toyocaensis. Она обладает интересными фармакологическими свойствами, так как является биохимическим антагонистом уаминомасляной кислоты - регулятора тормозных процессов в центральной нервной системе. [38]
Все эти соединения были заменены шикимовой кислотой, которая является их предшественником. Тем самым удалось обнаружить важную ступень механизма биосинтеза ароматических соединений, приводящую к образованию фенольных веществ типа С6 - С3, так называемых фенилпропаноидов, а также веществ типа С6 - С, в которых в ароматическом ядре преобладают два гидроксила в оряо-по-ложении. [39]
В то время считали, что шикимовая кислота редко встречается в растениях. Однако сейчас известно, что она широко распространена в растениях 1 и служит фактором роста для некоторых бактериальных мутантов. С помощью мутантов, которые нуждаются для роста в шикимовой кислоте, удалось выделить из культураль-ной среды два накапливающихся в ней соединения. Они были идентифицированы как 5-дегидрошикимовая и 5-дегидрохинная кислоты. [40]
Исходным продуктом в схеме Венкерта является шикимовая кислота GLXII. Реакция ее с фосфатом приводит к 5-фосфошикимовой кислоте GLXIII, которая атакуется енольным анионом пировиноградной кислоты, в результате чего образуется GLXIV. Окисление CLXV дает а, Р - ненасыщенный кетон GLXVII. Предполагается, что гидроароматическое соединение CLXVIII6 вступает в реакцию с триптофаном и формальдегидом в местах, указанных на схеме стрелками. [41]
Исходным продуктом в схеме Венкерта является шикимовая кислота CLXII. Реакция ее с фосфатом приводит к 5-фосфошикимовой кислоте GLXIII, которая атакуется енольным анионом пировинограднои кислоты, в результате чего образуется CLXIV. Окисление CLXV дает а, р-ненасыщенный кетон CLXVII. Предполагается, что гидроароматическое соединение GLXVIII6 вступает в реакцию с триптофаном и формальдегидом в местах, указанных на схеме стрелками. [42]
Помимо ацетатного пути и пути через шикимовую кислоту возможно существуют и иные механизмы образования ароматических производных, не имеющие всеобщего распространения. [43]
Поэтому все биосинтетические схемы, включающие шикимовую кислоту как исходное соединение или как ключевой интерме-диат, определяют как шикиматныи путь биосинтеза. [44]
У мутантов, способных расти в присутствии шикимовой кислоты, система биосинтеза ароматических метаболитов, очевидно, была заблокирована на одной или нескольких более ранних стадиях. [45]