Биосинтез минорных групп вторичных метаболитов

Пути биосинтеза минорных классов вторичных метаболитов к настоящему времени изучены достаточно полно [см.: 1, с. 610].

Непротеиногенные аминокислоты могут образовываться по- разному. Установлено, что пути их образования включают:

  • - модификацию протеиногенных аминокислот;
  • - модификацию путей биосинтеза протеиногенных аминокислот;
  • - уникальные пути биосинтеза. Например, латирин у Latirus образуется из лизина через гомоаргинин и гидроксигомоаргинин [см.: 6, с. 39].

Конденсация пирувата с 2-оксоглутаратом и другими низкомолекулярными промежуточными продуктами обмена представляет собой начальный путь, ведущий к образованию кетоаналогов 2-аминоадипиновой, 4-оксиглутаминовой и 4-метиленглутамино- вой кислот. Так, например, ацетил-СоА и 2-оксоглутарат в реакциях, близких к реакциям цикла трикарбоновых кислот, образуют сначала гомолимонную кислоту, которая, в свою очередь, может превращаться в 2-оксоадипиновую через ряд циклических гомологов. Пировиноградная кислота подвергается медленной химической димеризации с образованием 4-окси-4-метил-2-оксо- глутарата, а сходная ферментативная конденсация двух молекул пирувата или других близких к нему по строению С3-метаболитов может служить основным этапом в биосинтезе С6-кислот с разветвленной цепью [см.: 12, с. 222].

Реакции циклизации, ведущие к образованию пролина, могут служить типичной моделью биосинтеза других иминокислот.

Для многих азотсодержащих соединений исходными веществами являются аминокислоты. Например, образование моно- и диаминов осуществляется путем декарбоксилирования аминокислот. Синтез цианогенных гликозидов также начинается с декарбоксилирования соответствующей аминокислоты. Синтез беталаинов начинается от тирозина, который гидроксилируется и образуется диоксифенилаланин [см.: 14, с. 255]. Он служит предшественником для двух фрагментов молекулы бетацианинов — беталамовой кислоты и циклодиоксифенилаланина. Объединение этих двух соединений приводит к образованию бетацианинов. При синтезе бетаксантинов бсталамовая кислота конденсируется с пролином. Серосодержащие вторичные метаболиты обычно синтезируются из серосодержащих аминокислот [см.: 1, с. 610].

Биосинтез компонентов воска у высших растений происходит только в эпидермальном слое клеток. Эфиры воска — главные компоненты воска кутикулы — могут образовываться путем переноса на спирт жирного ряда ацильного остатка как с фосфолипида, так и от СоА-производного жирной кислоты. СоА-про- изводные жирных кислот дают начало самым разнообразным компонентам воска. Свободные жирные кислоты образуются в результате гидролитического действия тиоэстераз СоА-про- изводных жирных кислот. Альдегиды жирного ряда возникают в результате действия NAD-зависимой редуктазы СоА-производ- ных жирных кислот. Спирты жирного ряда образуются из альдегидов жирного ряда.

Углеводородные компоненты воска — н-алканы — с нечетным числом углеродных атомов возникают при декарбоксилировании свободных жирных кислот с четным числом углеродных атомов. Окисление углеводородов приводит к образованию вторичных спиртов с гидроксильной группой у углеродного атома, расположенного вблизи центра молекулы [см.: 6, с. 67].

Очевидно, для синтеза ацетиленовых производных используются традиционные метаболические пути (шикиматный, полике- тидный, мевалонатный), ведущие к образованию соответствующих углеродных скелетов. Далее, на одной из стадий последующих метаболических процессов происходят реакции, приводящие к возникновению ацетиленовой связи путем дегидрирования олефиновых фрагментов [см.: 7, с. 332].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >