Şikimik asit - Shikimic acid

şikimik asit
Şikimik asidin kimyasal yapısı
Şikimik asidin 3 boyutlu modeli
İsimler
Tercih edilen IUPAC adı
( 3R , 4S , 5R )-3,4,5-Trihidroksisikloheks-1-en-1-karboksilik asit
tanımlayıcılar
3B model ( JSmol )
chebi
CHEMBL
Kimyasal Örümcek
ECHA Bilgi Kartı 100.004.850 Bunu Vikiveri'de düzenleyin
AT Numarası
fıçı
ÜNİİ
  • InChI=1S/C7H10O5/c8-4-1-3(7(11)12)2-5(9)6(4)10/h1,4-6,8-10H,2H2,(H,11,12 )/t4-,5-,6-/m1/s1 KontrolY
    Anahtar: JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPSA-N KontrolY
  • InChI=1/C7H10O5/c8-4-1-3(7(11)12)2-5(9)6(4)10/h1,4-6,8-10H,2H2,(H,11,12 )/t4-,5-,6-/m1/s1/f/h11H
  • InChI=1/C7H10O5/c8-4-1-3(7(11)12)2-5(9)6(4)10/h1,4-6,8-10H,2H2,(H,11,12 )/t4-,5-,6-/m1/s1
    Anahtar: JXOHGGNKMLTUBP-HSUXUTPPBZ
  • C1[C@H]([C@H]([C@H](C=C1C(=O)O)O)O)O
Özellikler
Cı- 7 , H 10 O 5
Molar kütle 174,15 g/mol
Erime noktası 185 - 187 °C (365 - 369 °F; 458 - 460 K)
Aksi belirtilmediği sürece, veriler standart durumdaki malzemeler için verilmiştir (25 °C [77 °F], 100 kPa'da).
☒n doğrulamak  ( nedir   ?) KontrolY☒n
Bilgi kutusu referansları

Şikimik asit daha yaygın olarak bilinen, anyonik formu şikimat , a, sikloheksen , bir siklitol ve sikloheksankarboksilik asit . Bitkilerde ve mikroorganizmalarda önemli bir biyokimyasal metabolittir . Adını Japon çiçek gelen Shikimi (シキミ, Japon yıldız anason , Japon anasonu ) ilk tarafından 1885 yılında izole edildiği, Johan Fredrik Eykman . Yapısının aydınlatılması yaklaşık 50 yıl sonra yapılmıştır.

Özellikler

Bu görünen Kanser Araştırmaları Uluslararası Ajansı Grup 3 kanserojen listesinde . Grup 3, etkenin insanlar için kanserojenliği açısından sınıflandırılamaz olduğu anlamına gelir. Bununla birlikte, fiddlehead ( sebze olarak kullanılmak üzere hasat edilen Cyatheales sırasına göre genç bir ağaç eğrelti otunun kıvrımlı yaprakları) adı verilen bir uzmanlık alanı olan ağaç eğrelti otu yapraklarının kızartılması tavsiye edilir . Bu yapraklar yenilebilir, ancak şikimik asidi çıkarmak için önce kavrulmaları gerekir.

Şikimik asit ayrıca bazı hidrolize olabilen tanenlerin glikozit kısmıdır . Asit suda yüksek oranda çözünür ve polar olmayan çözücülerde çözünmez ve bu nedenle şikimik asit, Gram negatiflerin dış hücre zarı geçirgenliği nedeniyle sadece Gram pozitif bakterilere karşı aktiftir .

biyosentez

Forsfoenolpiruvat ve eritroz-4-fosfat oluşturmak için tepkimeye 3-deoksi- D -arabinoheptulosonate-7-fosfat enzimi ile katalize edilen bir reaksiyonda, (DAHP) DAHP sentaz . DAHP daha sonra DHQ sentaz tarafından katalize edilen bir reaksiyonda 3-dehidrokinata (DHQ) dönüştürülür . Bu reaksiyon, bir kofaktör olarak nikotinamid adenin dinükleotidi (NAD) gerektirse de, enzimik mekanizma onu yeniden üreterek net NAD kullanımına neden olmaz.

Fosfoenolpiruvat ve eritroz-4-fosfattan 3-dehidrokinatın biyosentezi

DHQ, kofaktör olarak nikotinamid adenin dinükleotit fosfat (NADPH) kullanan enzim shikimat dehidrojenaz tarafından şikimik aside indirgenen enzim 3-dehidrokinat dehidrataz tarafından 3-dehidroşikimik aside dehidre edilir.

3-dehidrokinattan şikimik asidin biyosentezi

Şikimat yolu

Ana madde: Shikimate yolu

Aromatik amino asitlerin biyosentezi

Şikimat yolu, aromatik amino asitlerin ( fenilalanin , tirozin ve triptofan ) biyosentezi için bakteri , mantar , alg , parazit ve bitkiler tarafından kullanılan yedi aşamalı bir metabolik yoldur . Bu yol hayvanlarda bulunmaz; bu nedenle fenilalanin ve triptofan , hayvanın diyetinden elde edilmesi gereken esansiyel amino asitleri temsil eder (hayvanlar fenilalanin'den tirozini sentezleyebilir ve bu nedenle fenilalanin'i tirozine hidroksile edemeyen kişiler dışında esansiyel bir amino asit değildir ).

Şikimat yolunda yer alan yedi enzim, DAHP sentaz , 3-dehidrokinat sentaz , 3-dehidrokinat dehidrataz , şikimat dehidrojenaz , şikimat kinaz , EPSP sentaz ve korizmat sentazdır . Yol, iki substrat , fosfoenol piruvat ve eritroz-4-fosfat ile başlar ve üç aromatik amino asit için bir substrat olan korismat ile biter . Beşinci enzim dahil olduğu şikimat kinaz , katalize eden bir enzim , ATP bağımlı fosforilasyonunu formu shikimate arasında şikimat-3-fosfat (aşağıdaki şekilde gösterilmiştir). Şikimat 3-fosfat daha sonra birleştirilir fosfoenol piruvat elde 5-enolpiruvilşikimat-3-fosfat enzimi ile 5-enolpiruvilşikimat-3-fosfat (EPSP) sentez .

Korizat yolu 1.png

Daha sonra 5-enolpiruvilshikimat-3-fosfat, bir korismat sentaz tarafından korismata dönüştürülür .

Korismat yolu 2.png

Prephenic asit daha sonra sentezlenir Claisen yeniden düzenlemesi ve korizmat ile korismat mutaz .

Prefenat biosentezi.png

Prefenat, tirozin ve a-ketoglutarat vermek üzere nitrojen kaynağı olarak glutamat kullanılarak transaminasyona tabi tutulan p- hidroksifenilpiruvat vermek üzere hidroksil grubunun tutulması ile oksidatif olarak dekarboksilatlanır .

Tirozin biyosentezi.svg

Bazı fenoliklerin biyosentezinde başlangıç ​​noktası

Fenilalanin ve tirozin , fenilpropanoidlerin biyosentezinde kullanılan öncülerdir . Fenilpropanoidler daha sonra flavonoidler , kumarinler , tanenler ve lignin üretmek için kullanılır . , İlk önce, bir enzimdir fenilalanin amonyak-liyaz dönüştürür ki (PAL) L - fenilalanin için trans - tarçın asidi ve amonyak .

gallik asit biyosentezi

Gallik asit , 3,5-didehidroşikimat üretmek için enzim şikimat dehidrojenazın etkisiyle 3-dehidroşikimattan oluşturulur . Bu son bileşik kendiliğinden gallik aside yeniden düzenlenir.

Diğer bileşikler

Şikimik asit, aşağıdakiler için bir öncüdür:

Mikosporin benzeri amino asitler

Mikosporin benzeri amino asitler , genellikle deniz ortamları olmak üzere yüksek miktarda güneş ışığı alan ortamlarda yaşayan organizmalar tarafından üretilen küçük ikincil metabolitlerdir.

kullanır

İlaç endüstrisinde, Çin yıldız anasonundan ( Illicium verum ) elde edilen şikimik asit , oseltamivir ( Tamiflu ) üretimi için temel malzeme olarak kullanılır . Şikimik asit çoğu ototrofik organizmada mevcut olmasına rağmen , biyosentetik bir ara maddedir ve genel olarak çok düşük konsantrasyonlarda bulunur. Çin yıldız anasonundan şikimik asidin düşük izolasyon verimi, 2005 yılında oseltamivir eksikliğinden sorumlu tutuluyor. Şikimik asit de sığla (tohumlarından elde edilebilir Liquidambar styraciflua yaklaşık% 1.5 verimle, Kuzey Amerika'da boldur) meyve,. Örneğin, on dört paket Tamiflu için 4 kg sığla tohumu gereklidir. Karşılaştırıldığında, yıldız anasonunun %3 ila %7 şikimik asit ürettiği rapor edilmiştir. E. coli'deki biyosentetik yollar, son zamanlarda organizmanın ticari olarak kullanılmak üzere yeterli materyal biriktirmesine izin verecek şekilde geliştirilmiştir. Maine Üniversitesi tarafından 2010 yılında yayınlanan bir araştırma, şikimik asidin çeşitli çam ağacı türlerinin iğnelerinden de kolayca hasat edilebileceğini gösterdi .

Koruyucu gruplar , endüstriyel üretim süreçlerine kıyasla küçük ölçekli laboratuvar çalışmalarında ve ilk geliştirmede daha yaygın olarak kullanılır, çünkü kullanımları sürece ek adımlar ve malzeme maliyetleri ekler. Bununla birlikte, ucuz bir kiral yapı bloğunun mevcudiyeti, örneğin oseltamivir için şikimik asit gibi bu ek maliyetlerin üstesinden gelebilir .

Aminoşikimik asit aynı zamanda oseltamivir sentezi için bir başlangıç ​​materyali olarak şikimik aside bir alternatiftir.

İlaçlar için hedef

Şikimat sentezlemek için de kullanılabilir (6 S ) -6-fluoroshikimic asit , aromatik biyosentetik yolu önleyen bir antibiyotik.

Herbisit Roundup'taki aktif bileşen olan glifosat , bitkilerdeki şikimat yoluna müdahale ederek bitkileri öldürür. Daha spesifik olarak, glifosat, 5-enolpiruvilshikimat-3-fosfat sentaz (EPSPS) enzimini inhibe eder . "Roundup Ready" genetiği değiştirilmiş ürünler bu engellemenin üstesinden gelir.

Ayrıca bakınız

Referanslar

Kitabın

Dış bağlantılar