Пизатин (3-гидрокси-7-метокси-4 ', 5'-метилендиоксихроманокумаран) является основным фитоалексином , вырабатываемым растением гороха Pisum sativum . [1] Это был первый фитоалексин, очищенный [2] и химически идентифицированный. [3] Молекулярная формула - C 17 H 14 O 6 .
Имена | |
---|---|
Предпочтительное название IUPAC (6a R , 12a R ) -3-Метокси-6 H , 9 H - [1,3] диоксоло [4 ', 5': 5,6] [1] бензофуро [3,2- c ] [1] бензопиран -6a (12a H ) -ol | |
Другие названия (+) - Писатин | |
Идентификаторы | |
| |
3D модель ( JSmol ) | |
ChemSpider | |
PubChem CID | |
UNII | |
| |
| |
Характеристики | |
С 17 Н 14 О 6 | |
Молярная масса | 314,293 г · моль -1 |
Родственные соединения | |
Родственные соединения | ангидропизатин, (-) - маакияин, каликозин |
Если не указано иное, данные приведены для материалов в их стандартном состоянии (при 25 ° C [77 ° F], 100 кПа). | |
Ссылки на инфобоксы | |
Структура и свойства
Структура пизатина состоит из остова птерокарпана и различима по гидроксильной группе на неароматической части молекулы. [1] Эта молекула слабо растворяется в воде и хорошо растворяется в органических растворителях. Пизатин стабилен в нейтральных или слабощелочных растворах и теряет воду в присутствии кислоты с образованием ангидропизатина. [4]
Устойчивость к пизатину
Устойчивость к писатину, по-видимому, является важным признаком патогенов Pisum sativum . Детоксикация включает удаление 3-O-метильной группы, что, как было показано, снижает токсичность молекулы. За этот катализ отвечает фермент, известный как пизатин-деметилаза, который был идентифицирован у N. haematococca как фермент цитохрома P450. Большинство грибов, способных к этому метаболизму, устойчивы к пизатину, однако есть некоторые патогены, которые не содержат гена пизатин-деметилазы. У таких патогенов могут быть альтернативные методы метаболизма фитоалексинов. Кроме того, было обнаружено, что многие виды микробов обладают способностью детоксифицировать пизатин, но наиболее вирулентные штаммы обладают самой высокой скоростью деметилирования. [5]
Известные устойчивые грибы
Биосинтез
Биосинтез писатина начинается с аминокислоты L-фенилаланина . Реакция дезаминирования затем производит транс-циннамат , [11] , которая подвергается гидроксилирование с образованием 4-coumarate . [12] Затем добавляют ацетил-КоА с образованием 4-кумарил-КоА. [13] Затем добавляют три части малонил-КоА и подвергают циклизации для введения фенольного кольца. [14] Затем происходит реакция изомеризации [15], за которой следует гидроксилирование и перегруппировка [16] фенольной группы с образованием 2,4 ', 7-тригидроксиизофлавонона. Затем эта молекула может следовать по одному из двух путей, оба из которых включают потерю воды [17] и метилирование [18] [19] с образованием формононетина . Затем этот продукт подвергает гидроксилирование с образованием calycosin , [20] с последующим формированием диоксоланового кольца. [21] Затем происходит другое гидроксилирование с последующей изомеризацией с образованием (-) - соферола. [22] При восстановлении карбонила до гидроксильной группы [23] и потере воды [24] образуется (+) - маакияин, который подвергается стереохимической перегруппировке и гидроксилированию с образованием (+) - 6a-гидроксимаакияина. [25] Затем эта молекула метилируется с образованием писатина. [26] [27]
Рекомендации
- ^ a b Cruickshank, Iam (1962). «Исследования фитоалексинов IV: антимикробный спектр писатина». Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Cruickshank, Iam; Перрин, Д.Р. (1960). «Выделение фитоалексина из Pisum sativum L.». Природа . 187 (4739): 799–800. DOI : 10.1038 / 187799b0 . PMID 13813085 . S2CID 4165668 .
- ^ Perrin, DR; Боттомли, В. (1962). «Исследования фитоалексинов. V. Структура писатина из Pisum sativum L.». Варенье. Chem. Soc . 84 (10): 1919–22. DOI : 10.1021 / ja00869a030 .
- ^ Perrin, Dawn R .; Боттомли, В. (1962). "Исследования фитоалексинов. V. Структура пизатина из Pisum sativum L.". Журнал Американского химического общества . 84 (10): 1919–1922. DOI : 10.1021 / ja00869a030 .
- ^ Ванеттен, HD; Мэтьюз, Делавэр; Мэтьюз, PS (1989). «Детоксикация фитоалексином: важность для патогенности и практическое значение». Ежегодный обзор фитопатологии . 27 : 143–164. DOI : 10.1146 / annurev.phyto.27.1.143 . PMID 20214490 .
- ^ Ванеттен, HD; Мэтьюз, Делавэр; Смит, Д.А. (1982). «Метаболизм фитоалексинов». Фитохимия . 21 : 1023–1028. DOI : 10.1016 / s0031-9422 (00) 82409-7 .
- ^ Ванеттен, HD; Пуэппке, С. Г. (1976). "Изофлавоноидные фитоалексины, в биохимических аспектах растительно-паразитарных отношений". Анну. Proc. Фитохим. Soc . 13 : 239–89.
- ^ Fuchs, A .; де Фрис, ФВ; Платерно Санс, М. (1980). «Механизм деградации писатина под действием Fusarium oxysporum f. Sp. Pisi». Physiol. Завод Патол . 16 : 119–33. DOI : 10.1016 / 0048-4059 (80) 90025-9 .
- ^ Sanz Platero, de M .; Фукс, А. (1978). «Разложение писатина, противомикробного соединения, продуцируемого Pisum sativum L». Фитопатол. Mediterr . 17 : 14–17.
- ^ а б в Delserone, LM; Ванеттен, HD (1987). «Деметилирование писатина тремя грибковыми патогенами Pisum sativum». Фитопатология . 77 : 116 (Abstr.
- ^ Ваннер, Луизиана; Посуда, Д .; Somssich, IE; Дэвис, KR (1995). «Семейство генов фенилаланинаммиаклиазы в Arabidopsis thaliana». Завод Мол Биол . 27 (2): 327–38. DOI : 10.1007 / bf00020187 . PMID 7888622 . S2CID 25919229 .
- ^ Mizutani, M .; Ohta, D .; Сато, Р. (1997). «Выделение кДНК и геномного клона, кодирующего циннамат-4-гидроксилазу из Arabidopsis, и способ ее экспрессии in planta» . Plant Physiol . 113 (3): 755–63. DOI : 10.1104 / pp.113.3.755 . PMC 158193 . PMID 9085571 .
- ^ Наир, РБ; Bastress, KL; Рюггер, Миссури; Denault, JW; Чаппл, К. (2004). «Ген уменьшенной эпидермальной флуоресценции 1 Arabidopsis thaliana кодирует альдегиддегидрогеназу, участвующую в биосинтезе феруловой кислоты и синаповой кислоты» . Растительная клетка . 16 (2): 544–54. DOI : 10.1105 / tpc.017509 . PMC 341923 . PMID 14729911 .
- ^ Joung, JY; Кастури, GM; Парк, JY; Канг, WJ; Ким, HS; Юн, BS; Joung, H .; Чон, JH (2003). «Сверхэкспрессия халконредуктазы Pueraria montana var. Lobata изменяет биосинтез антоциана и 5'-дезоксифлавоноидов в трансгенном табаке». Biochem Biophys Res Commun . 303 (1): 326–31. DOI : 10.1016 / s0006-291x (03) 00344-9 . PMID 12646206 .
- ^ Kimura, Y .; Aoki, T .; Аябе, С. (2001). «Изоферменты халконизомеразы с различной субстратной специфичностью по отношению к 6'-гидрокси- и 6'-дезоксихалконам в культивируемых клетках Glycyrrhiza echinata, бобовых растений, продуцирующих 5-дезоксифлавоноиды» . Physiol растительной клетки . 42 (10): 1169–73. DOI : 10.1093 / PCP / pce130 . PMID 11673633 .
- ^ Kim, BG; Kim, SY; Песня, HS; Lee, C .; Hur, HG; Kim, SI; Ан, JH (2003). «Клонирование и экспрессия гена изофлавон-синтазы (IFS-Tp) из Trifolium pratense». Mol Cells . 15 (3): 301–6. PMID 12872984 .
- ^ Пичерский, Е .; Банда, DR (2000). «Генетика и биохимия вторичных метаболитов растений: эволюционная перспектива». Тенденции в растениеводстве . 5 (10): 439–445. DOI : 10.1016 / s1360-1385 (00) 01741-6 . PMID 11044721 .
- ^ Дьюик П.М. "Флавоноиды: достижения в исследованиях с 1986 года". Изофлавоноиды . Чепмен и Холл: 117–238.
- ^ Wengenmayer, H .; Ebel, J .; Гризебах, Х. (1974). «Очистка и свойства S-аденозилметионин: изофлавон-4'-O-метилтрансферазы из клеточных суспензионных культур Cicer arietinum L.». Евро. J. Biochem . 50 (1): 135–143. DOI : 10.1111 / j.1432-1033.1974.tb03881.x . PMID 4452353 .
- ^ Clemens, S .; Hinderer, W .; Wittkampg, U .; Барз, В. (1993). «Характеристика цитохром Р450-зависимой изофлавон-гидроксилазы из нута». Фитохимия . 32 (3): 653–657. DOI : 10.1016 / s0031-9422 (00) 95150-1 .
- ^ Лю, CJ; Huhman, D .; Самнер, LW; Диксон, РА (2003). «Региоспецифическое гидроксилирование изофлавонов ферментами цитохрома p450 81E из Medicago truncatula» . Завод Дж . 36 (4): 471–484. DOI : 10.1046 / j.1365-313x.2003.01893.x . PMID 14617078 .
- ^ Пайва; Sun, Y .; Диксон, РА; Ван Эттен, HD; Раздина, Г. (1994). «Молекулярное клонирование изофлавонредуктазы из гороха ( Pisum sativum L.): данные о промежуточном 3R-изофлаваноне в биосинтезе (+) - пизатина». Arch. Biochem. Биофиз . 312 (2): 501–510. DOI : 10.1006 / abbi.1994.1338 . PMID 8037464 .
- ^ Bless, W .; Барз, В. (1988). «Выделение птерокарпан-синтазы, конечного фермента биосинтеза птерокарпан-фитоалексина в клеточных суспензионных культурах Cicer arietinum» . Письма FEBS . 235 (1): 47–50. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (88) 81231-6 . S2CID 84407401 .
- ^ Guo, N .; Диксон, РА; Пайва, Н.Л. (1994). «Птерокарпан-синтаза люцерны: ассоциация и коиндукция веститонредуктазы и 7,2'-дигидрокси-4'-метокси-изофлаванол (DMI) дегидратазы, двух конечных ферментов в биосинтезе медикарпина». FEBS Lett . 356 (2–3): 221–225. DOI : 10.1016 / 0014-5793 (94) 01267-9 . PMID 7805842 . S2CID 43009582 .
- ^ Мэтьюз, Делавэр; Weiner, EJ; Мэтьюз, PS; Ванеттен, HD (1987). «Роль оксигеназ в биосинтезе пизатина и в грибковой деградации маакияина» . Физиология растений . 83 (2): 365–370. DOI : 10.1104 / pp.83.2.365 . PMC 1056363 . PMID 16665251 .
- ^ Wu, Q .; Preisig, CL; Ванеттен, HD (1997). «Выделение кДНК, кодирующих (+) 6a-гидроксимаацкиаин 3- O- метилтрансферазу, конечная стадия синтеза фитоалексина пизатина в Pisum satium ». Завод Мол. Биол . 35 (5): 551–560. DOI : 10,1023 / A: 1005836508844 . PMID 9349277 . S2CID 23451376 .
- ^ Каспи; и другие. (2014). «База данных метаболических путей и ферментов MetaCyc и коллекция баз данных путей / генома BioCyc» . Исследования нуклеиновых кислот . 42 (выпуск базы данных): D459 – D471. DOI : 10.1093 / NAR / gkt1103 . PMC 3964957 . PMID 24225315 .