Эргокриптин - Ergocryptine

альфа-эргокриптин
Ergocryptine.svg
Идентификаторы
Количество CAS
PubChem CID
IUPHAR / BPS
ChemSpider
UNII
ЧЭМБЛ
Панель управления CompTox (EPA)
ECHA InfoCard100.007.384 Отредактируйте это в Викиданных
Химические и физические данные
ФормулаC32ЧАС41N5О5
Молярная масса575.710 г · моль−1
3D модель (JSmol )
 ☒NпроверитьY (что это?)  (проверять)

Эргокриптин является эргопептин и один из спорынья алкалоиды. Его выделяют из спорыньи или ферментационного бульона, и он служит исходным материалом для производства бромокриптин.[1]

Химия

Эргокриптин представляет собой смесь двух очень похожих соединений, альфа- и бета-эргокриптин.[2] В бета отличается от альфа форма только в позиции одиночного метил группа, которая является следствием биосинтез в которой протеиногенная аминокислота лейцин заменяется на изолейцин.

Биосинтез

Биосинтетические пути к эргокриптину начинаются с пренилирования L-триптофана по типу SN1 диметилаллилпирофосфатом (DMAPP). DMAPP является производным мевалоновой кислоты. Эта реакция катализируется ферментом пренилтрансферазой (пренилтрансфераза 4-диметилаллилтриптофансинтаза) под названием FgaPT2 в A. fumigatus.[3][4] Сообщалось о рентгеновской структуре пренилтрансферазы FgaPT2 и триптофана, которая использовалась для предложения трехступенчатого механизма (образование аллильного карбокатиона, нуклеофильная атака триптофана на карбокатион, затем депротонирование для восстановления ароматичности и образования продукта, 4-диметилаллилтриптофана. (DMAT)).[4] Затем DMAT N-метилируется по амино основной цепи триптофана с помощью фермента EasF, названного FgaMT в A. fumigatus. S-аденозилметионин (SAM) является источником метила.[5]

Эргокриптин-часть1

Следующим шагом в биосинтезе эргокриптина является превращение 4-диметилаллилабрина в ханоклавин-I. Было показано, что ферменты EasE и EasC (FgaOx1 и FgaCat в A. fumigatus соответственно) оба необходимы для образования ханоклавина-I из абрина 4-DMA.[6] Эксперименты по мутации, изменяющие эти ферменты, независимо остановили метаболизм абрина. Это указывает на необходимость сотрудничества между EasE и EasC.

Рис.2 - биосинтез алкалоидов спорыньи

Фиг.3 - часть 3 в биосинтезе эргокриптина

Затем ханокалвин-I окисляется до альдегида чаноклавина-I с помощью NAD + -зависимого фермента EasD (FgaDH в A. fumigatus). Альдегид ханоклавина-I является точкой ветвления, приводящей к образованию различных алкалоидов спорыньи в зависимости от конкретного гриба. В C. purpurea альдегид ханоклавина-I превращается в аргоклавин с помощью EasA, называемого старым желтым ферментом или FgaOx3. Этот процесс происходит посредством таутомеризации кето-енола для облегчения вращения вокруг углерод-углеродной связи с последующей таутомеризацией обратно в альдегид и конденсацией с ближайшим вторичным амином.[4][7] Образующиеся в результате циклизации частицы иминия затем восстанавливаются до третичного амина, давая агроклавин.

Фиг.3 - детальный взгляд на механизм биосинтеза эргокриптина.

Фермент монооксигеназа циктохрома Р-450 катализирует двухэлектронное окисление агроклавна до соответствующего первичного спирта, элимоклавина.[8] Затем элимоклавин окисляется четырьмя электронами монооксигеназой P450 с образованием паспаловой кислоты. Затем паспалиновая кислота подвергается изомеризации двойной связи углерод-углерод, которая находится в конъюгации с кислотой, с образованием D-лизергиновой кислоты.

Фиг.4 - часть 4 в биосинтезе алкалоида спорыньи эргокриптина

Лизергиновая кислота является точкой разветвления в биосинтезе эргоамидов и эргопептинов. На пути к эргокриптину, эргопептину, трипептид устанавливается с помощью нерибосомальной пептидной синтазы (NRPS). Было показано, что существуют два фермента, D-лизергилпептид-синтазы (LPS) 1 и 2, которые отвечают за соединение трипептида с лизергиновой кислотой.[9] Время окисления валина до спирта точно не известно. Однако предполагается, что окисление происходит при связывании с NRPS LPS2.[10] Эргокриптин встречается в двух формах, различающихся аминокислотой, используемой NRPS. Альфа-форма содержит аминокислоту лейцин, а бета-форму использует аминокислоту изолейцин.[4]

Рисунок 5 - часть 5 в биосинтезе эргокриптина

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Крен В., Цвак Л. (1999). Спорынья: род Claviceps. Амстердам: Harwood Academic Publishers. стр.399 –401.
  2. ^ Йейтс С.Г., Платтнер Р.Д., Гарнер Г.Б. (1985). «Обнаружение алкалоидов эргопептина в инфицированных эндофитами токсичных овсяницах Ky-31 с помощью масс-спектрометрии / масс-спектрометрии» (PDF). Журнал сельскохозяйственной и пищевой химии. 33 (4): 719. Дои:10.1021 / jf00064a038.[постоянная мертвая ссылка ]
  3. ^ Ли С.Л., Флосс Х.Г., Хайнштейн П. (ноябрь 1976 г.). «Очистка и свойства диметилаллилпирофосфата: триптофарм диметилаллилтрансфераза, первый фермент биосинтеза алкалоидов спорыньи в Claviceps. Sp. SD 58». Архивы биохимии и биофизики. 177 (1): 84–94. Дои:10.1016/0003-9861(76)90418-5. PMID  999297.
  4. ^ а б c d Герхардс Н., Нойбауэр Л., Тудзинский П., Ли С.М. (декабрь 2014 г.). «Биосинтетические пути алкалоидов спорыньи». Токсины. 6 (12): 3281–95. Дои:10.3390 / токсины6123281. ЧВК  4280535. PMID  25513893.
  5. ^ Ригберс О., Ли С.М. (октябрь 2008 г.). «Биосинтез алкалоидов спорыньи у Aspergillus fumigatus. Избыточное производство и биохимическая характеристика 4-диметилаллилтриптофана N-метилтрансферазы». Журнал биологической химии. 283 (40): 26859–68. Дои:10.1074 / jbc.M804979200. PMID  18678866.
  6. ^ Goetz KE, Coyle CM, Cheng JZ, O'Connor SE, Panaccione DG (июнь 2011 г.). «Каталаза, кодируемая кластером спорыньи, необходима для синтеза ханоклавина-I в Aspergillus fumigatus». Текущая генетика. 57 (3): 201–11. Дои:10.1007 / s00294-011-0336-4. PMID  21409592.
  7. ^ Койл С.М., Ченг Дж.З., О'Коннор С.Е., Паначчоне Д.Г. (июнь 2010 г.). «Старый ген желтого фермента контролирует точку ветвления между алкалоидными путями спорыньи Aspergillus fumigatus и Claviceps purpurea». Прикладная и экологическая микробиология. 76 (12): 3898–903. Дои:10.1128 / AEM.02914-09. ЧВК  2893504. PMID  20435769.
  8. ^ Haarmann T, Machado C, Lübbe Y, Correia T, Schardl CL, Panaccione DG, Tudzynski P (июнь 2005 г.). «Кластер алкалоидов спорыньи в Claviceps purpurea: расширение кластерной последовательности и внутривидовая эволюция». Фитохимия. 66 (11): 1312–20. Дои:10.1016 / j.phytochem.2005.04.011. PMID  15904941.
  9. ^ Валцель Б., Ридерер Б., Келлер Ю. (март 1997 г.). «Механизм синтеза алкалоидных циклопептидов у гриба спорыньи Claviceps purpurea». Химия и биология. 4 (3): 223–30. Дои:10.1016 / с1074-5521 (97) 90292-1. PMID  9115414.
  10. ^ Келлер У (1995). Генетика и биохимия производства антибиотиков. Бостон: Баттерворт-Хайнеманн.