Kyselina prefénová
| Kyselina prefénová | |
 | |
 | |
| Všeobecné vlastnosti | |
| Sumárny vzorec | C10H10O6 |
| Systematický názov | kyselina (1s,4s)-1-(2-karboxy-2-oxoetyl)-4-hydroxycyklohexa-2,5-dién-1-karboxylová |
| Synonymá | prefenát |
| Fyzikálne vlastnosti | |
| Molárna hmotnosť | 226,184 g/mol |
| Ďalšie informácie | |
| Číslo CAS | 126-49-8 (nešpecifkovaná stereochémia) 87664-40-2 (cis) |
| SMILES | O=C(O)[C@@]/1(CC(=O)C(O)=O)\C=C/[C@@H](O)\C=C\1 |
| 3D model (JSmol) | Interaktívny 3D model |
| Pokiaľ je to možné a bežné, používame jednotky sústavy SI. Ak nie je hore uvedené inak, údaje sú za normálnych podmienok. | |
Kyselina prefénová je jeden z intermediátov v biosyntéze aromatických aminokyselín, konkrétne fenylalanínu a tyrozínu.[1][2] Takisto vystupuje ako prekurzor mnohých sekundárnych metabolitov šikimátovej dráhy. Jej konjugovanou zásadou je prefenát.
Stereochémia
[upraviť | upraviť zdroj]Kyselina prefénová je príkladom achirálnej (opticky neaktívnej) molekuly, ktorý má dva pseudoasymetrické atómy (teda stereogénne, ale výsledné štruktúry nie sú enantioméry), konkrétne atómy uhlíka C1 a C4 cyklohexadiénového kruhu. V roku 1979 sa ukázalo,[3] že z dvoch možných stereoizomérov kyseliny prefénovej má prírodný stereoizomér oba substituenty s vyššou prioritou (podľa CIP pravidiel) na pseudoasymetrických atómov, teda karboxylovú skupinu a hydroxylovú skupinu, na tej istej strane kruhu (cis voči sebe), čo v nomenklatúre IUPAC (z roku 2013) odpovedá konfigurácii (1s,4s).[4]
Druhý stereoizomér, teda trans alebo (1r,4r), sa nazýva kyselina epiprefénová.
Metabolizmus
[upraviť | upraviť zdroj]Biosyntéza
[upraviť | upraviť zdroj]Kyselina prefénová vzniká [3,3]-sigmatropným Claisenovým prešmykom z chorizmátu.[5][6] Túto reakciu katalyzuje chorizmátmutáza:[2]
Ďalšie premeny
[upraviť | upraviť zdroj]Vznik fenylalanínu a tyrozínu
[upraviť | upraviť zdroj]Prefenát sa môže premieňať dvoma spôsobmi na dve aromatické aminokyseliny, a to fenylalanín a tyrozín.
V prípade fenylalanínu reakciu katalyzuje prefenátdehydratáza, pričom vzniká fenylpyruvát:[2]
- prefenát → fenylpyruvát + OH- + CO2
V prípade tyrozínu reakciu katalyzuje prefenátdehydrogenáza, čím vzniká 4-hydroxyfenylpyruvát:[2]
- prefenát + NAD+ → 4-hydroxyfenylpyruvát + NADH + H+ + CO2
Oba tieto produkty, fenylpyruvát i 4-hydroxyfenylpyruvát, sa následne transaminujú za vzniku fenylalanínu a tyrozínu. Tyrozín okrem tejto cesty môže vznikať i z fenylalanínu pomocou tyrozinázy.[2]
Alternatívne môžu tieto reakcie prebiehať v opačnom poradí. Prefenát sa najprv transaminuje za vzniku arogenátu, ktorý sa potom mení na fenylalanín alebo tyrozín.[7] Reakciu katalyzuje arogenát:glutamát transamináza[8] alebo arogenát:aspartát transamináza:[9]
- prefenát + aspartát/glutamát → arogenát + oxaloacetát/2-oxoglutarát
Sekundárne metabolity
[upraviť | upraviť zdroj]Okrem aminokyselín je prefenát biosyntetickým prekurzorom i pre mnoho iných látok, napríklad pre syntézu novobiocínu,[10] rôznych alkaloidov (napríklad katinónu alebo efedrínu),[11] vanilínu a kapsaicínu[11] alebo napríklad rôznych antibiotík.[12] Mnohé tieto látky vznikajú z fenylalanínu alebo tyrozínu.
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ ŠKÁRKA, Bohumil; FERENČÍK, Miroslav. Biochémia. 3. vyd. [s.l.] : [s.n.], 1992. ISBN 80-05-01076-1. S. 298.
- ↑ a b c d e VOET, Donald. Biochemistry. Hoboken, NJ : John Wiley & Sons, 2011. (4th edition.) Dostupné online. ISBN 978-0-470-57095-1. S. 1075-1078.
- ↑ Synthesis of disodium prephenate and disodium epiprephenate. Stereochemistry of prephenic acid and an observation on the base-catalyzed rearrangement of prephenic acid to p-hydroxyphenyllactic acid. Journal of the American Chemical Society, 1979-11-01, s. 7013–7018. ISSN 0002-7863. DOI: 10.1021/ja00517a039.
- ↑ FAVRE, Henri A; POWELL, Warren H. Nomenclature of Organic Chemistry. [s.l.] : [s.n.], 2013-12-17. ISBN 9780854041824. DOI:10.1039/9781849733069 (po anglicky)
- ↑ Helmut Goerisch. On the mechanism of the chorismate mutase reaction. Biochemistry, 1978, s. 3700–3705. DOI: 10.1021/bi00611a004. PMID 100134.
- ↑ Peter Kast, Yadu B. Tewari, Olaf Wiest, Donald Hilvert, Kendall N. Houk, and Robert N. Goldberg. Thermodynamics of the Conversion of Chorismate to Prephenate: Experimental Results and Theoretical Predictions. J. Phys. Chem. B, 1997, s. 10976–10982. DOI: 10.1021/jp972501l.
- ↑ 28. Sekundární metabolity [online]. orion.chemi.muni.cz, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
- ↑ KEGG REACTION: R07276 [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
- ↑ KEGG REACTION: R01731 [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-11-13]. Dostupné online.
- ↑ KEGG PATHWAY: Novobiocin biosynthesis - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.
- ↑ a b KEGG PATHWAY: Biosynthesis of various alkaloids - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.
- ↑ KEGG PATHWAY: Biosynthesis of various antibiotics - Reference pathway [online]. www.genome.jp, [cit. 2023-06-20]. Dostupné online.
Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Prephenic acid na anglickej Wikipédii.