Pisatin - Pisatin

Pisatin
Pisatin.PNG
Jména
Název IUPAC
3-Hydroxy-7-methoxy-4 ', 5'-methylendioxy-chromanokumaran
Ostatní jména
(+) - Pisatin
Identifikátory
3D model (JSmol )
ChemSpider
UNII
Vlastnosti
C17H14Ó6
Molární hmotnost314.293 g · mol−1
Související sloučeniny
Související sloučeniny
anhydropisatin, (-) - maackiain, kalykosin
Pokud není uvedeno jinak, jsou uvedeny údaje o materiálech v nich standardní stav (při 25 ° C [77 ° F], 100 kPa).
Reference Infoboxu

Pisatin (3-hydroxy-7-methoxy-4 ', 5'-methylendioxy-chromanokumaran) je hlavní fytoalexin vyrobeno hrášek rostlina Pisum sativum.[1] Byl to první fytoalexin, který byl čištěn[2] a chemicky identifikovány.[3] Molekulární vzorec je C17H14Ó6.

Struktura a vlastnosti

Struktura pisatinu se skládá z a pterokarpan páteř a je rozlišitelný hydroxylovou skupinou na nearomatické části molekuly.[1] Tato molekula je málo rozpustná ve vodě a má vysokou rozpustnost v organických rozpouštědlech. Pisatin je stabilní v neutrálních nebo slabě bazických roztocích a za přítomnosti kyseliny ztrácí vodu za vzniku anhydropisatinu.[4]

Odolnost vůči pisatinu

Rezistence na pisatin se jeví jako důležitá vlastnost patogenů Pisum sativum. Detoxikace zahrnuje odstranění 3-O-methylové skupiny, u které bylo prokázáno, že snižuje toxicitu molekuly. Enzym známý jako pisatin demetyláza je zodpovědný za tuto katalýzu a byl identifikován v N. haematococca jako enzym cytochromu P450. Většina hub schopných tohoto metabolismu je rezistentních na pisatin, existují však některé patogeny, které neobsahují gen pro pisatin demethylázu. Takové patogeny mohou mít alternativní metody metabolizace fytoalexinů. Kromě toho bylo zjištěno, že mnoho mikrobiálních druhů má schopnost detoxikovat pisatin, ale nejvíce virulentní kmeny mají nejvyšší míru demetylace.[5]

Známé odolné houby

  • N. haematococca[6][7]
  • Ascochyta pisi[8]
  • Fusarium oxysporum[9]
  • Phoma pinodella[10]
  • Mycosphaerella pinodes [10]
  • Rhizoctonia solani [10]

Biosyntéza

Biosyntéza (+) - pisatinu

Biosyntéza pisatinu začíná aminokyselinou L-fenylalanin. Poté se vytvoří deaminační reakce trans-skořicový,[11] který prochází hydroxylací za vzniku 4-kumarát.[12] Potom se přidá acetyl-CoA za vzniku 4-kumaryl-CoA.[13] Poté se přidají tři malonyl-CoA moly a cyklizují se, aby se zavedla a fenol prsten.[14] Poté dojde k izomerační reakci,[15] následuje a hydroxylace a přeskupení[16] fenolové skupiny za vzniku 2,4 ', 7-trihydroxyisoflavononu. Tato molekula pak může sledovat jednu ze dvou cest, přičemž obě zahrnují ztrátu vody[17] a methylace[18][19] k výrobě formononetin. Tento produkt poté prochází hydroxylací za vzniku kalykosin,[20] následuje vznik a dioxolane prsten.[21] Poté dojde k další hydroxylaci, následované izomerací za vzniku (-) sopherolu.[22] Snížení a karbonyl na hydroxylovou skupinu [23] a ztráta vody [24] pak tvoří (+) maackiain, který prochází stereochemickým přesmykem a hydroxylací za vzniku (+) 6a-hydroxymaackiainu.[25] Tato molekula je poté methylována za vzniku pisatinu.[26][27]

Reference

  1. ^ A b Cruickshank, Iam (1962). „Studie o fytoalexinech IV: Antimikrobiální spektrum pisatinu“. Citovat deník vyžaduje | deník = (Pomoc)
  2. ^ Cruickshank, já; Perrin, D.R. (1960). "Izolace fytoalexinu z Pisum sativum L.". Příroda. 187 (4739): 799–800. doi:10.1038 / 187799b0. PMID  13813085. S2CID  4165668.
  3. ^ Perrin, D.R .; Bottomley, W. (1962). "Studie na fytoalexinech. V. Struktura pisatinu z Pisum sativum L.". J. Am. Chem. Soc. 84 (10): 1919–22. doi:10.1021 / ja00869a030.
  4. ^ Perrin, Dawn R .; Bottomley, W. (1962). „Studie na fytoalexiny. V. Struktura pisatinu z Pisum sativum L.“. Journal of the American Chemical Society. 84 (10): 1919–1922. doi:10.1021 / ja00869a030.
  5. ^ VanEtten, H.D .; Matthews, D.E .; Matthews, P.S. (1989). „Detoxikace fytoalexinem: význam pro patogenitu a praktické důsledky“. Roční přehled fytopatologie. 27: 143–164. doi:10.1146 / annurev.phyto.27.1.143. PMID  20214490.
  6. ^ VanEtten, H.D .; Matthews, D.E .; Smith, D.A. (1982). "Metabolismus fytoalexinů". Fytochemie. 21: 1023–1028. doi:10.1016 / s0031-9422 (00) 82409-7.
  7. ^ VanEtten, H.D .; Pueppke, S.G. (1976). „Isoflavonoidové fytoalexiny, v biochemických aspektech vztahů mezi rostlinami a parazity“. Annu. Proc. Fytochem. Soc. 13: 239–89.
  8. ^ Fuchs, A .; de Vries, F.W .; Platerno Sanz, M. (1980). "Mechanismus degradace pisatinu Fusarium oxysporum f. Sp. Pisi". Physiol. Plant Pathol. 16: 119–33. doi:10.1016/0048-4059(80)90025-9.
  9. ^ Sanz Platero, de M .; Fuchs, A. (1978). „Degradace pisatinu, antimikrobiální sloučeniny produkované Pisum sativum L“. Fytopathol. Mediterr. 17: 14–17.
  10. ^ A b C Delserone, L.M .; VanEtten, H.D. (1987). „Demetylace pisatinu třemi houbovými patogeny Pisum sativum“. Fytopatologie. 77: 116 (Abstr.
  11. ^ Wanner, L. A.; Ware, D .; Somssich, I.E .; Davis, K.R. (1995). "Rodina genů fenylalanin amoniak-lyáza v Arabidopsis thaliana". Plant Mol Biol. 27 (2): 327–38. doi:10.1007 / bf00020187. PMID  7888622. S2CID  25919229.
  12. ^ Mizutani, M .; Ohta, D .; Sato, R. (1997). „Izolace cDNA a genomového klonu kódujícího cinnamát 4-hydroxylázu z Arabidopsis a způsob její exprese v plantě“. Plant Physiol. 113 (3): 755–63. doi:10.1104 / pp.113.3.755. PMC  158193. PMID  9085571.
  13. ^ Nair, R.B .; Bastress, K.L .; Ruegger, M.O .; Denault, J.W .; Chapple, C. (2004). „Arabidopsis thaliana snížila epidermální fluorescenci 1 gen kóduje aldehyddehydrogenázu zapojenou do biosyntézy kyseliny ferulové a kyseliny sinapové“. Rostlinná buňka. 16 (2): 544–54. doi:10.1105 / tpc.017509. PMC  341923. PMID  14729911.
  14. ^ Joung, J.Y .; Kasthuri, G. M.; Park, J. Y .; Kang, W. J.; Kim, H.S .; Yoon, B.S .; Joung, H .; Jeon, J.H. (2003). „Nadměrná exprese chalkonreduktázy z Pueraria montana var. Lobata mění biosyntézu antokyanů a 5'-deoxyflavonoidů v transgenním tabáku“. Biochem Biophys Res Commun. 303 (1): 326–31. doi:10.1016 / s0006-291x (03) 00344-9. PMID  12646206.
  15. ^ Kimura, Y .; Aoki, T .; Ayabe, S. (2001). „Chalkonoizomeráza isozymy s odlišnou substrátovou specificitou vůči 6'-hydroxy- a 6'-deoxychalkonům v kultivovaných buňkách Glycyrrhiza echinata, luštěniny produkující 5-deoxyflavonoidy“. Plant Cell Physiol. 42 (10): 1169–73. doi:10.1093 / pcp / pce130. PMID  11673633.
  16. ^ Kim, B.G .; Kim, S.Y .; Song, H.S .; Lee, C .; Hur, H.G .; Kim, SI; Ahn, J.H. (2003). „Klonování a exprese genu isoflavonsyntázy (IFS-Tp) z Trifolium pratense“. Mol buňky. 15 (3): 301–6. PMID  12872984.
  17. ^ Pichersky, E .; Gang, D.R. (2000). „Genetika a biochemie sekundárních metabolitů v rostlinách: evoluční perspektiva“. Trendy ve vědě o rostlinách. 5 (10): 439–445. doi:10.1016 / s1360-1385 (00) 01741-6. PMID  11044721.
  18. ^ Dewick, P.M. „Flavonoidy: pokrok ve výzkumu od roku 1986“. Isoflavonoidy. Chapman a Hall: 117–238.
  19. ^ Wengenmayer, H .; Ebel, J .; Grisebach, H. (1974). "Čištění a vlastnosti S-adenosylmethioninu: isoflavon 4'-O-methyltransferáza z buněčných suspenzních kultur Cicer arietinum L.". Eur. J. Biochem. 50 (1): 135–143. doi:10.1111 / j.1432-1033.1974.tb03881.x. PMID  4452353.
  20. ^ Clemens, S .; Hinderer, W .; Wittkampg, U .; Barz, W. (1993). "Charakterizace izoflavonhydroxylázy isotlavon hydroxylázy závislé na cytochromu P450 z cizrny". Fytochemie. 32 (3): 653–657. doi:10.1016 / s0031-9422 (00) 95150-1.
  21. ^ Liu, C.J .; Huhman, D .; Sumner, L.W .; Dixon, R.A. (2003). „Regiospecifická hydroxylace isoflavonů enzymy cytochromu p450 81E z Medicago truncatula“. Rostlina J. 36 (4): 471–484. doi:10.1046 / j.1365-313x.2003.01893.x. PMID  14617078.
  22. ^ Paiva; Sun, Y .; Dixon, R.A .; Van Etten, H.D .; Hrazdina, G. (1994). „Molekulární klonování isoflavon reduktázy z hrachu (Pisum sativum L.): důkazy o meziproduktu 3R-isoflavanonu v biosyntéze (+) - pisatinu“. Oblouk. Biochem. Biophys. 312 (2): 501–510. doi:10.1006 / abbi.1994.1338. PMID  8037464.
  23. ^ Bless, W .; Barz, W. (1988). „Izolace pterokarpan syntázy, terminálního enzymu biosyntézy pterokarpanu fytoalexinu v buněčných suspenzních kulturách Cicer arietinum“. FEBS Dopisy. 235 (1): 47–50. doi:10.1016/0014-5793(88)81231-6. S2CID  84407401.
  24. ^ Guo, N .; Dixon, R.A .; Paiva, N.L. (1994). „Pterokarpan syntáza vojtěšky: asociace a koindukce vestiton reduktázy a 7,2'-dihydroxy-4'-methoxyisoflavanolu (DMI) dehydratázy, dvou finálních enzymů v biosyntéze medikarpinu.“ FEBS Lett. 356 (2–3): 221–225. doi:10.1016/0014-5793(94)01267-9. PMID  7805842. S2CID  43009582.
  25. ^ Matthews, D.E .; Weiner, E.J .; Matthews, P.S .; VanEtten, H.D. (1987). "Role oxygenáz v biosyntéze pisatinu a při hubové degradaci maackiainu". Fyziologie rostlin. 83 (2): 365–370. doi:10,1104 / str. 83,2,365. PMC  1056363. PMID  16665251.
  26. ^ Wu, Q .; Preisig, C.L .; VanEtten, H.D. (1997). "Izolace cDNA kódujících (+) 6a-hydroxymaackiain 3-O-methyltransferázu, terminální krok pro syntézu fytoalexin pisatinu v Pisum satium". Plant Mol. Biol. 35 (5): 551–560. doi:10.1023 / A: 1005836508844. PMID  9349277. S2CID  23451376.
  27. ^ Caspi; et al. (2014). „Databáze metabolických drah a enzymů MetaCyc a kolekce databází Pathway / Genome BioCyc“. Výzkum nukleových kyselin. 42 (Problém s databází): D459 – D471. doi:10.1093 / nar / gkt1103. PMC  3964957. PMID  24225315.