stringtranslate.com

Salutaridinol

El salutaridinol es un alcaloide tetrahidroisoquinoleínico bencil modificado con la fórmula C 19 H 23 NO 4 . Se produce en el metabolismo secundario de la adormidera Papaver somniferum ( Papaveraceae ) como intermediario en la vía biosintética que genera morfina . [1] Como alcaloide isoquinoleínico , se deriva fundamentalmente de la tirosina como parte de la vía del shikimato del metabolismo secundario . [2] El salutaridinol es un producto de la enzima salutaridina : NADPH 7- oxidorreductasa y el sustrato para la enzima salutaridinol 7-O-acetiltransferasa , que son dos de las cuatro enzimas en la vía de biosíntesis de la morfina que genera morfina a partir de (R)-reticulina . [3] [4] La posición única del salutaridinol, adyacente a dos de las cuatro enzimas en la vía de biosíntesis de la morfina, le otorga un papel importante en los estudios enzimáticos, genéticos y de biología sintética de la biosíntesis de la morfina. Los niveles de salutaridinol son indicativos del flujo a través de la vía de biosíntesis de la morfina y de la eficacia tanto de la salutaridina : NADPH 7- oxidorreductasa como de la salutaridinol 7-O-acetiltransferasa . [5] [6]

Historia

El salutaridinol se identificó por primera vez como un intermediario en la vía de biosíntesis de la morfina a mediados de la década de 1960. [7] [8]

Biosíntesis

En la vía biosintética de la morfina , el salutaridinol se deriva en tres pasos de la ( R )-reticulina . Primero, la ( R )-reticulina sufre una oxidación en cada uno de sus anillos fenólicos mediada por la monooxigenasa salutaridina sintasa dependiente del citocromo P-450 . Estas oxidaciones del grupo fenólico producen una especie dirradical que sufre un acoplamiento orto al grupo fenólico de la tetrahidroisoquinolina y un acoplamiento para al grupo bencilo para crear el precursor del salutaridinol, salutaridina . Luego, una reducción estereoespecífica del grupo carbonilo de la salutaridina por la salutaridina : NADPH 7- oxidorreductasa genera salutaridinol. [9]

Transformación posterior en morfina

Vía de biosíntesis de morfina con salutaridinol resaltada en el recuadro

El salutaridinol se puede convertir en dos pasos de reacción al precursor de la morfina, la tebaína . El primer paso es una esterificación del grupo hidroxilo previamente reducido en la conversión de salutaridina a salutaridinol con acetil-CoA . Este paso está mediado por la enzima salutaridinol 7-O-acetiltransferasa . El segundo paso es un cierre de anillo logrado por un ataque nucleofílico del grupo fenol en el sistema dienol para generar un puente de óxido y expulsar un grupo saliente acetato , dando tebaína . [10] [11] Este segundo paso no requiere una enzima. La tebaína se puede convertir luego en morfina a través de dos rutas biosintéticas ligeramente diferentes, una de las cuales hace uso de la cuarta enzima codeinona reductasa . [12] [13]

Referencias

  1. ^ Grothe, Torsten, Rainer Lenz y Toni M. Kutchan. "Caracterización molecular de la salutaridinol 7-O-acetiltransferasa implicada en la biosíntesis de morfina en la adormidera Papaver somniferum". Journal of Biological Chemistry 276.33 (2001): 30717-30723.
  2. ^ Mann, John. Metabolismo secundario. Vol. 2. Oxford: Clarendon Press, 1987.
  3. ^ Lenz, Rainer y Meinhart H. Zenk. "Acetil coenzima A: salutaridinol-7-O-acetiltransferasa de cultivos de células vegetales de Papaver somniferum: la enzima que cataliza la formación de tebaína en la biosíntesis de morfina". Journal of Biological Chemistry 270.52 (1995): 31091-31096.
  4. ^ Kutchan, Toni M. "Genética molecular de la biosíntesis de alcaloides vegetales". The alkaloids 50 (1998): 257-316.
  5. ^ Fossati, Elena, et al. "Síntesis de alcaloides de morfinano en Saccharomyces cerevisiae". PLoS ONE 10.4 (2015): e0124459.
  6. ^ Galanie, Stephanie, et al. "Biosíntesis completa de opioides en levadura". Science 349.6252 (2015): 1095-1100.
  7. ^ Barton, DHR, et al. "444. Investigaciones sobre la biosíntesis de alcaloides de la morfina". Journal of the Chemical Society (Resumen) (1965): 2423-2438.
  8. ^ Battersby, AR, DM Foulkes y R. Binks. "603. Biosíntesis de alcaloides. Parte VIII. Uso de precursores ópticamente activos para la investigación de la biosíntesis de alcaloides de la morfina". Journal of the Chemical Society (Resumen) (1965): 3323-3332.
  9. ^ Dewick, Paul M. Productos naturales medicinales: un enfoque biosintético. John Wiley & Sons, 2002.
  10. ^ Sharafi, Ali, et al. "Producción mejorada de alcaloides de morfina en cultivos de raíces peludas de Papaver bracteatum mediante la sobreexpresión del gen de salutaridinol 7-o-acetiltransferasa a través de la transformación mediada por Agrobacterium rhizogenes". Revista Mundial de Microbiología y Biotecnología 29.11 (2013): 2125-2131.
  11. ^ Lenz, Rainer y Meinhart H. Zenk. "Cierre del puente de óxido en la biosíntesis de la morfina". Tetrahedron letters 35.23 (1994): 3897-3900.
  12. ^ Hosztafi, Sandor. "Avances recientes en la química de la oripavina y sus derivados". Avances en biociencia y biotecnología 5.8 (2014): 704.
  13. ^ Kramlinger, Valerie M., et al. "Las enzimas del citocromo P450 3A catalizan la desmetilación de la tebaína en O6, un paso clave en la biosíntesis endógena de morfina en mamíferos". Journal of Biological Chemistry 290.33 (2015): 20200-20210.

Enlaces externos