Из Википедии, свободной энциклопедии
  (Перенаправлено с Paper factor )
Перейти к навигации Перейти к поиску
Juvabione
Juvabione.svg
Имена
Предпочтительное название IUPAC
Метил (4 R ) -4 - [(2 R ) -6-метил-4-оксогептан-2-ил] циклогекс-1-ен-1-карбоксилат
Идентификаторы
3D модель ( JSmol )
ChemSpider
  • InChI = 1S / C16H26O3 / c1-11 (2) 9-15 (17) 10-12 (3) 13-5-7-14 (8-6-13) 16 (18) 19-4 / h7,11- 13H, 5-6,8-10H2,1-4H3 / t12-, 13 + / м1 / с1 ☒N
    Ключ: IIWNDLDEVPJIBT-OLZOCXBDSA-N ☒N
  • InChI = 1 / C16H26O3 / c1-11 (2) 9-15 (17) 10-12 (3) 13-5-7-14 (8-6-13) 16 (18) 19-4 / h7,11- 13H, 5-6,8-10H2,1-4H3 / t12-, 13 + / м1 / с1
    Ключ: IIWNDLDEVPJIBT-OLZOCXBDBI
  • O = C (C [C @@ H] (C) [C @] 1 ([H]) CCC (C (OC) = O) = CC1) CC (C) C
  • C [C @ H] (CC (= O) CC (C) C) [C @@ H] 1CCC (= CC1) C (= O) OC
Характеристики
С 16 Н 26 О 3
Молярная масса266,381  г · моль -1
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа).
☒N проверить  ( что есть   ?)контрольныйY☒N
Ссылки на инфобоксы

Juvabione , исторически известный как фактор бумаги , является метиловым эфиром из todomatuic кислоты , оба из которых являются сесквитерпены (C 15 ) , обнаруженным в древесине истинных елей рода Abies . [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] Они встречаются в природе как часть смеси сесквитерпенов на основе бисаболанового каркаса. Сесквитерпены этого семейства известны как аналоги ювенильных гормонов насекомых (IJHA) из-за их способности имитировать активность молоди, подавляя размножение и рост насекомых . [3] Эти соединения играют важную роль в хвойных деревьях как вторая линия защиты от травм, вызванных насекомыми, и грибковых патогенов. [3] [4]

JH3, Juvabione, Todo.png

История [ править ]

В 1965 году Карел Sláma и Кэрролл Уильямс сделал удивительное открытие: бумажные полотенца , сделанные из древесины пихты бальзамической ( пихта бальзамическая , рис . 1) , выпущенных паров, вызвавшей мощный эффект на полужесткокрылыми клопов красноклопы семьи. [1] [2] Они назвали это вещество «бумажным фактором». Считалось, что он содержит смесь сесквитерпенов, имитирующих JH, но только в 1966 году (+) - ювабион был впервые выделен Бауэрсом в качестве активного компонента из пихтового бальзама. [2]

Рисунок 1. Abies balsamea

Индукция биосинтеза сесквитерпена в хвойных деревьях [ править ]

Насекомые-травоядные, такие как короеды и их симбиотические грибковые патогены , представляют собой одну из величайших угроз выживанию хвойных пород. Когда они питаются хвойными деревьями, последующие раны запускают сигнальный каскад, который приводит к выработке терпен- синтаз многих типов, все из которых возникают из кластера генов терпен-синтазы , известного как Tpsd . [4] Индуцированная экспрессия генов строго регулируется и зависит от времени. Сразу после нападения насекомых выделяются токсичные монотерпены. Они обеспечивают летучий растворитель для дитерпеновых смол, так что при последующем испарении остается барьер, изолирующий место раны. [5]

Было показано, что транскрипция сесквитерпенсинтаз начинается на третий день после нападения насекомых. Сесквитерпеноидные JHA продолжают продуцироваться до двенадцати дней спустя, чтобы предотвратить дальнейшее размножение насекомых. [5] Первый образовавшийся сесквитерпен, ( E ) -α-бисаболен (образованный (E) -α-бисаболен-синтазой ), может быть далее преобразован в джувабион и тодоматовую кислоту. [3] [4]

Биосинтез (+) - джувабиона и (+) - тодоматуовой кислоты [ править ]

Сесквитерпены представляют собой класс терпеноидов, основанный на каркасе из 15 углеродных единиц, синтезируемом из изопреновых единиц через мевалонатный путь (рис. 2). По этому пути [6] [8] две молекулы ацетил-КоА подвергаются реакции конденсации с образованием ацетоацетил-КоА . Затем этот продукт конденсируется с третьей молекулой ацетил-КоА стереоспецифическим образом с образованием 3-гидрокси-3-метилглутарил-КоА ( HMG-CoA ), который затем восстанавливается до мевалоновой кислоты (MVA). Серия АТФ- зависимых превращений приводит к ключевому изопрену.единица, изопентенилдифосфат (IPP), который может быть изомеризован в диметилаллилдифосфат (DMAPP). DMAPP ионизируется по своему соответствующему аллильному катиону, который подвергается электрофильному присоединению к двойной связи IPP. При потере протона образуется геранилдифосфат (GPP). GPP подвергается реакции элиминирования с образованием соответствующего аллильного катиона. Электрофильное добавление другого звена IPP к катиону GPP приводит к образованию промежуточного третичного карбокатиона, который при потере протона образует пятнадцатуглеродный фарнезилдифосфат (FPP).

Рисунок 2. Обобщенный путь синтеза сесквитерпенов.

Фарнезилдифосфат является универсальным предшественником широкого ряда линейных и циклизованных сесквитерпенов. Особый интерес для биосинтеза джувабиона (схема 1) представляет то, что при диссоциации терминального дифосфата от предшественника FPP образуется ( E , E ) -фарнезильный аллильный катион, приводящий к неролидилдифосфату (NPP). NPP - еще один предшественник, который может подвергаться различным типам реакций, но в этом случае бисаболинсинтаза направляет единичное событие циклизации путем электрофильной атаки C-1 на двойную связь C-6 с образованием шестичленного кольца. Депротонирование образовавшегося третичного катиона дает ( E ) -α-бисаболен. В настоящее время механистические детали, описывающие превращение ( E ) -α-бисаболена в (+) - ювабион и (+) - тодоматовую кислоту, полностью не описаны.

Схема 1. Биосинтетический путь синтеза джувабиона и тодоматуовой кислоты из предшественника FPP.

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б Манвилл, Дж. Ф.; Криз, CD (1977). «Джувабионе и его аналоги. IV. Выделение, идентификация и появление джувабиона, джувабиола, эпиювабиола из всей древесины Abies lasiocarpa» . Может. J. Chem . 55 : 2547–2553. DOI : 10.1139 / v77-351 .
  2. ^ a b c Манвилл, Дж. Ф. (1975). «Джувабионе и его аналоги. Джувабионе и дельта4'-дегидроджувабион, выделенные из всей древесины Abies balsamea, имеют стереоконфигурации R> R, а не R, S» . Может. J. Chem . 53 : 1579–1585. DOI : 10.1139 / v75-223 .
  3. ^ a b c d Bohlmann, J .; Crock, J .; Jetter, R .; Крото, Р. (1998). «Терпеноидная защита у хвойных деревьев: клонирование кДНК, характеристика и функциональная экспрессия индуцируемой раной (E) -альфа-бисаболен-синтазы из пихты большой (Abies grandis)» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 95 (12): 6756–6761. Bibcode : 1998PNAS ... 95.6756B . DOI : 10.1073 / pnas.95.12.6756 . PMC 22624 . PMID 9618485 .  
  4. ^ а б в г Филлипс, М. А; Bohlmann, J .; Гершензон, Дж. (2006). «Молекулярная регуляция индуцированного биосинтеза терпеноидов у хвойных пород». Обзоры фитохимии . 55 (5): 179–189. DOI : 10.1007 / s11101-006-0001-6 .
  5. ^ a b c Bohlmann, J .; Meyer-Gauen, G .; Крото, Р. (1998). «Растительные терпеноид-синтазы: молекулярная биология и филогенетический анализ» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 95 (8): 4126–4133. Bibcode : 1998PNAS ... 95.4126B . DOI : 10.1073 / pnas.95.8.4126 . PMC 22453 . PMID 9539701 .  
  6. ^ a b Стил, К.Л .; Crock, J .; Bohlmann, J., Croteau, R. (1998). «Сесквитерпеновые синтазы из большой ели (Abies grandis)» . J. Biol. Chem . 273 (4): 2078–2089. DOI : 10.1074 / jbc.273.4.2078 . PMID 9442047 . CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
  7. Перейти ↑ Higuchi, T. (1985). Биосинтез и биодеградация компонентов древесины . Академическая пресса. С. 380–429.
  8. ^ Dewick, П. М (2009). «Мевалонатный и метилэритритолфосфатный пути: терпеноиды и стероиды». Лекарственные натуральные продукты, 3-е издание; Wiley: Великобритания : 187–234. DOI : 10.1002 / 9780470742761.ch5 . ISBN 9780470742761.